MySQL鎖機制的詳細分析

這篇文章主要介紹MySQL鎖機制的詳細分析，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

文章目錄

• 鎖

• 
  

• 鎖分類

• 共享鎖（讀鎖，讀寫互斥，讀讀互不影響）

• 排他鎖（寫鎖，獨占鎖）

• 共享鎖和排他鎖的區別

• 表鎖

• 
  

• 為什么需要加入意向鎖

• 意向鎖：意向共享鎖和意向排他鎖

• 
  

• 單個表鎖定

• 全局表鎖定

• 行鎖

• 行鎖升級為表鎖（行鎖實際是給索引加鎖，如果沒用索引而全表掃描，則會給全表加鎖）

• 修改、刪除某一行記錄，且未提交事務時，該行會一直被行鎖鎖定

• 記錄鎖

• 間隙鎖（Gap Locks）

• 
  

• 間隙鎖的作用：防止幻讀

• innodb自動使用間隙鎖的條件

• 間隙鎖鎖定的區域

• next-key鎖【臨鍵鎖】

• 記錄鎖、間隙鎖、臨間鎖的區別

鎖

鎖是計算機協調多個線程訪問同一共享資源的機制，主要用于解決多線程訪問同一共享資源的并發安全問題。

鎖分類

（1）從性能分為：樂觀鎖和悲觀鎖
MySQL中采用版本號控制，JVM中使用CAS

（2）從數據庫操作類型分為：讀鎖（共享鎖）、寫鎖（排他鎖） 【讀鎖和寫鎖都屬于悲觀鎖】

• 讀鎖（共享鎖)：針對相同行記錄，多個讀操作可以同時進行，但任何事務都不能進行

• 寫鎖（排他鎖)：獲取排他鎖的事務既能讀數據，又能修改數據。獲取到寫鎖的事務為完成之前，會阻塞其他事務獲取寫鎖或讀鎖。

（3）從顆粒度劃分為，表鎖和行鎖

注意：
（1）讀鎖、寫鎖都屬于行級鎖，即事務1 對商品A 獲取寫鎖，和事務2對商品B 獲取寫鎖互相不會阻塞的。
（2）如果sql語句使用了行鎖，當SQL未使用索引而使用全表掃描的時候，行級鎖會變成表鎖。

（3）鎖只有在執行commit或者rollback的時候才會釋放，并且所有的鎖都是在同一時刻被釋放。
（4）Innodb引擎執行普通的修改、刪除sql語句時，會給修改和刪除的行加行鎖。

共享鎖（讀鎖，讀寫互斥，讀讀互不影響）

事務A使用共享鎖獲取了某條（或某些）記錄時，事務B可以讀取這些記錄，可以繼續添加共享鎖，但是不能修改這些記錄（當事務C對這些數據修改或刪除時，會進入阻塞狀態，直至鎖等待超時或者事務A提交）

• 如何使用共享鎖和釋放共享鎖

# 加鎖SELECT ... LOCK IN SHARE MODE# 釋放鎖commit;rollback;

• 作用
  SELECT … LOCK IN SHARE MODE在讀取的若干行記錄加共享鎖（share lock），其他事務只能對這些行查詢而不能修改這些記錄。多個事務可以對相同的行記錄加共享鎖，因此獲取了共享鎖的事務不一定能修改行數據

• 使用場景： 讀取結果集的最新版本，同時防止其他事務產生更新該結果集
  例如：并發下對商品庫存的操作

排他鎖（寫鎖，獨占鎖）

select … for update在對讀取的行記錄加排他鎖，只允許獲取到該排他鎖的事務修改該行記錄，防止其他事務對該行進行修改，就像普通的update語句執行時會加行鎖一樣。

• 如何使用排他鎖

# 加排他鎖select ... for update //排他鎖 # 釋放鎖commit;rollback;

共享鎖和排他鎖的區別

（1）一旦某個事務獲取了排他鎖，其他事務就無法再獲取排他鎖。
多個事務可以對相同行數據加共享鎖。
（2）給指定行加了共享鎖的事務，不一定能修改該行數據，因為其他事務也可能對該行加了共享鎖或排他鎖； 給指定行加了排他鎖的事務，則可以修改加了排他鎖的該行數據

表鎖

使用表級鎖定的主要是MyISAM，MEMORY，CSV等一些非事務性存儲引擎。
表鎖一般在數據遷移時使用。

意向鎖：意向共享鎖和意向排他鎖

某行加共享鎖的前提是：該行數據所在表會先獲取到意向共享鎖。
某行加排他鎖的前提是：該行數據所在表會先獲取到意向排他鎖。
注意：意向共享鎖和意向排他鎖均是表鎖，無法手動創建。

為什么需要加入意向鎖

意向鎖是為了告知mysql該表已經存在數據被加鎖，而不需要逐行掃描是否加鎖，提搞加鎖的效率。

單個表鎖定

lock tables saas.goods read,saas.account write;　　// 給saas庫中的goods表加讀鎖,account表加寫鎖unlock tables;   //解鎖

全局表鎖定

FLUSH TABLES WITH READ LOCK; 　　// 所有庫所有表都被鎖定只讀unlock tables;         //解鎖

注意： 在客戶端和數據庫斷開連接時，都會隱式的執行unlock tables。如果要讓表鎖定生效就必須一直保持連接。

• 表級鎖：開銷小，加鎖快；不會出現死鎖；鎖定粒度大，發生鎖沖突的概率最高，并發度最低；
  行級鎖：開銷大，加鎖慢；會出現死鎖；鎖定粒度最小，發生鎖沖突的概率最低，并發度也最高；

行鎖

• 行鎖是鎖一行或者多行記錄

• MySQL的行鎖是基于索引，行鎖是加在索引上，而不是加在行記錄上的。
  
  如上圖所示，數據庫中有1個主鍵索引和1個普通索引，圖中的sql語句是基于普通索引查詢，命中4條記錄，此時一把行鎖就鎖定兩條記錄，而其他事務修改這兩條記錄中的任意一條，都會一直阻塞【獲取鎖的事務沒有執行commit之前】，下圖就是上圖沒有執行commit語句時的情況。
  

行鎖升級為表鎖（行鎖實際是給索引加鎖，如果沒用索引而全表掃描，則會給全表加鎖）

上圖中where條件中，雖然template_name建立普通索引，但使用or關鍵字，導致template_name的索引失效，從而進行了全表掃描，鎖定了整張表。

修改、刪除某一行記錄，且未提交事務時，該行會一直被行鎖鎖定

窗口1中刪除某一行，但沒有提交。窗口2中更新該行會一直處于阻塞中。

記錄鎖

• 行鎖：行鎖是命中索引，一把鎖鎖的是一張表的一條記錄或多條記錄

• 記錄鎖：記錄鎖是在行鎖的衍生鎖，記錄鎖鎖的是表中的某一條記錄，記錄鎖出現的條件必須是：精確命中索引，且索引是唯一索引（比如主鍵id、唯一索引列）。

間隙鎖（Gap Locks）

經典參考文章

間隙鎖的作用：防止幻讀

間隙鎖的目的是為了防止幻讀，其主要通過兩個方面實現這個目的：
（1）防止止間隙內有新數據被插入
（2）防止范圍內已存在的數據被更新

innodb自動使用間隙鎖的條件

（1）數據隔離級別必須為可重復讀
（2）檢索條件必須使用索引（沒有使用索引的話，mysql會全表掃描，那樣會鎖定整張表所有的記錄，包括不存在的記錄，此時其他事務不能修改不能刪除不能添加）

間隙鎖鎖定的區域

根據檢索條件向左尋找最靠近檢索條件的記錄值A，作為左區間，向右尋找最靠近檢索條件的記錄值B作為右區間，即鎖定的間隙為（A，B）。下圖中，where number=5的話，那么間隙鎖的區間范圍為[4,11]；

session 1:start  transaction ;觸發間隙鎖的方式1：select  * from news where number=4 for update ;觸發間隙鎖的方式2：update news set number=3 where number=4; session 2:start  transaction ;insert into news value(2,4);#（阻塞）insert into news value(2,2);#（阻塞）insert into news value(4,4);#（阻塞）insert into news value(4,5);#（阻塞）insert into news value(7,5);#（執行成功）insert into news value(9,5);#（執行成功）insert into news value(11,5);#（執行成功）

next-key鎖【臨鍵鎖】

next-key鎖其實包含了記錄鎖和間隙鎖，即鎖定一個范圍，并且鎖定記錄本身。InnoDB默認加鎖方式是next-key 鎖。

select * from news where number=4 for update ;

next-key鎖鎖定的范圍為間隙鎖+記錄鎖，即區間（2，4），（4，5）加間隙鎖，同時number=4的記錄加記錄鎖，即next-key鎖的鎖定的范圍為（2,4],(4,5]。

記錄鎖、間隙鎖、臨間鎖的區別

update news  set number=0 where id>15

sql默認加的是next-key鎖。根據上圖，next-key鎖的區間為（-∞,1],（1,5]，（5,9]，（9，11]，(11,+∞），上面id>15，實際上next-key鎖是加在[11，+∞）這個范圍內，而不是（15，+∞）這個范圍內。注意：需要使用鎖的字段必須加索引，因為鎖是加在索引上的，沒有索引則加的表鎖。

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