MySql Innodb锁机制

锁概述

undo log版本链 + Read View机制实现的MVCC多版本并发控制，可以防止事务并发读写同一数据时出现的脏读+不可重复读+幻读问题。但除脏读+不可重复读+幻读问题外，并发读写同一数据还有脏写问题。就是当多个事务并发更新同一条数据时，此时就可能会出现脏写问题，如下图示：

一.事务A对数据进行操作，将值修改为A；

二.事务B也对该数据进行操作，将值修改为B；

三.接着事务A进行了回滚，将值恢复成NULL；

四.事务B发现数据值B没有了，出现数据不一致；

脏写：一个事务修改了另一个没提交的事务修改过的值，导致数据可能不一致。因为这个没提交的事务有可能会回滚

锁分类

(1)从操作的粒度可分为表级锁、行级锁和页级锁

(2)从操作的类型可分为读锁和写锁

(3)从操作的性能可分为乐观锁和悲观锁

(1)从操作的粒度可分为表级锁、行级锁和页级锁

一.表级锁：每次操作锁住整张表

锁定粒度最大，发生锁冲突概率最高，并发度最低，应用在MyISAM、InnoDB、BDB存储引擎中。

二.行级锁：每次操作锁住一行数据

锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高，应用在InnoDB存储引擎中。

三.页级锁：每次锁定相邻的一组记录

锁定粒度界于表锁和行锁间，开销和加锁时间界于表锁和行锁间。并发度一般，应用在BDB存储引擎中。

(2)从操作的类型可分为读锁和写锁

一.读锁(S锁)：共享锁，行级锁

针对同一份数据，多个读操作可以同时进行而不会互相影响。事务A对记录添加了S锁，可以对记录进行读操作，不能做修改。其他事务可以对该记录追加S锁，但是不能追加X锁。要追加X锁，需要等记录的S锁全部释放。

二.写锁(X锁)：排它锁，行级锁

当前写操作没有完成前，它会阻断其他事务的写锁和读锁请求。事务A对记录添加了X锁，可以对记录进行读和修改，其他事务不能对记录进行读和修改。

三.IS锁：意向共享锁，表级锁

已加S锁的表肯定会有IS锁，反过来，有IS锁的表不一定会有S锁。

四.IX锁：意向排它锁，表级锁

已加X锁的表肯定会有IX锁，反过来，有IX锁的表不一定会有X锁。

(3)从操作的性能可分为乐观锁和悲观锁

一.乐观锁

一般的实现方式是对记录数据版本进行对比。在数据库表中有一个version字段，根据该字段进行冲突检测。如果有冲突就提示错误信息，所以乐观锁属于代码层面的锁控制。

二.悲观锁

修改一条数据时，为避免被其他事务同时修改，在修改前先锁定。共享锁和排它锁都是悲观锁的不同实现，属于数据库提供的锁机制。

根据加锁的范围，MySQL的锁可以分为：全局锁、表级锁和行级锁三类。

insert 插入流程

针对于事务当中的一笔 insert 操作，过程中的加锁步骤遵循下述流程：

• 1）申请插入意向锁：本质上是去检查，插入位置所处范围是否存在间隙锁

• 2）唯一键冲突校验：校验插入记录是否会和已存在记录发生唯一键冲突（Duplicate Key Conflict）

• 3）插入记录并加锁：若没有唯一键冲突，则插入记录（草稿态），然后对其加行 X Lock

• 4）针对冲突记录加锁：若发生唯一键冲突，则对引起冲突的行记录左右空隙加间隙锁，并申请该行记录的 S Lock

• 5）冲突记录双重校验：成功后，需要 double check 冲突记录的合法性，是的话返回唯

死锁案例

基于上述流程，下面分享一个因为 INSERT 操作而引发死锁的案例.

在操作开始前，数据表初始的数据状况如下表所示：

具体执行 SQL 如下表，在时刻 3 事务 B 插入 key = n 时因遭遇唯一键冲突，会对记录加左右间隙锁，并因为申请冲突记录的 S Lock 而陷入阻塞；而事务 A 在时刻 4 尝试插入 key = m 时则会因为事务 B 施加的间隙锁而陷入阻塞，最终形成死锁：

事务 A -> 等待事务 B 释放 key = n 的左右间隙锁

事务 B -> 等待事务 A 释放 key = n 的 X Lock

案例延伸探讨

针对上述死锁案例，我们额外展开探讨一个细节点：

案例中形成死锁的一个重要原因在于，事务 B 遭遇唯一键冲突后，选择先加间隙锁，再申请冲突记录的 S Lock，正是这样的加锁顺序才导致事务 A 后续的 INSERT 操作发生阻塞，最后引起锁资源的循环依赖.

试想一下，事务 B 在唯一键冲突后不申请间隙锁而是仅加冲突记录的行 S Lock（猜想一） ，亦或是把加锁顺序调整为先加行 S Lock，再加间隙锁（猜想二） ，这样是否就能够规避死锁问题呢?

针对猜想一，我们论证一下加间隙锁的必要性.

通过下述 SQL 我们演示一个不加间隙锁而导致的 badcase：

在时刻 3 事务 B 阻塞等待冲突记录行 S Lock，随后时刻 4 事务 A 回滚，因此事务 B 成功获得该行的 S Lock，并且发现行记录已经被删除，判断唯一键冲突问题已解；但与此同时，一个并发执行的事务 C 在此时见缝插针，又插入了一条唯一键相同的记录，这样就会导致事务 B 针对唯一键冲突的校验结果失准.