一文读懂 MySQL 锁

1 MySQL 锁简介

1.1 什么是锁

锁是计算机用以协调多个进程间并发访问同一共享资源的一种机制。MySQL 中为了保证数据访问的一致性与有效性等功能，实现了锁机制，MySQL 中的锁是在服务器层或者存储引擎层实现的。

1.2 锁用来解决什么问题

锁是用来解决并发事务的访问问题，我们已经知道事务并发执行时可能带来的各种问题，最大的一个难点是：一方面要最大程度地利用数据库的并发访问，另外一方面还要确保每个用户能以一致的方式读取和修改数据，尤其是一个事务进行读取操作，另一个同时进行改动操作的情况下。

一个事务进行读取操作，另一个进行改动操作,我们前边说过，这种情况下可能发生脏读、不可重复读、幻读的问题。

怎么解决脏读、不可重复读、幻读这些问题呢？其实有两种可选的解决方案：

方案一：读操作 MVCC，写操作进行加锁

该方案性能较好，但可能会读到旧版本记录

方案二：读写操作都加锁

该方案性能一般，但是每次都可以读取到最新的记录，比如在银行场景中，对安全性要求非常高

2 锁的分类

MySQL 中锁有很多，按照模式、粒度等可以分为如下几种类型

3 乐观悲观锁

3.1 乐观锁

1、概念

乐观锁，顾名思义，就是非常乐观，乐观锁认为数据一般情况下不会造成冲突，所以在数据提交更新的时候才会去检测。

2、实现

乐观锁是基本版本号机制实现的，数据表中增加一个 version 字段，读取数据时将 version 一起读出。数据每更新一次，version 字段值 + 1。当修改需要提交时，将读取时的版本号与数据库当前版本号做比较，如果一致，说明在此期间无人修改这条记录，不一致则说明已经被修改了，提交失败。

3、适用场景

乐观锁适用于读操作多，写操作少的场景

3.2 悲观锁

1、概念

悲观锁是相比较乐观锁而言的，就是比较悲观，悲观锁认为数据每次操作都会被修改，所以在每次操作数据时都会加上锁。

2、实现

悲观锁通过共享锁和排他锁实现（下面会讲到这两种锁）

3、适用场景

适用于并发量不大，写操作多，读操作少的场景

4 共享排他锁

4.1 共享锁

1、概念

共享锁，又称读锁，简称 S 锁。当事务对数据加上读锁后，其他事务只能对该数据加读锁，不能加写锁。

2、实现

共享锁加锁方法：select …lock in share mode

4.2 排他锁

1、概念

排他锁，又称为写锁，简称 X 锁，当事务对数据加上排他锁后，其他事务无法对该数据进行查询或者修改

MySQL InnoDB 引擎默认 update，delete，insert 都会自动给涉及到的数据加上排他锁，select 语句默认不会加任何锁类型。

2、实现

排他锁加锁方式：select …for update

5 粒度锁

5.1 全局锁

1、概念

全局锁，从名称上可以理解，全局锁就是对整个 MySQL 数据库实例加锁，加锁期间，对数据库的任何增删改操作都无法执行。

2、实现

MySQL 提供了一个加全局读锁的方法，命令是Flush tables with read lock (FTWRL)

3、适用场景

全库数据备份，可以使用全局锁，其他情况不要使用

5.2 表级锁

1、概念

表级锁，给当前操作的这张表加锁， MyISAM 与 InnoDB 引擎都支持表级锁定

MySQL 里面表级别的锁有两种：一种是表锁，一种是元数据锁（meta data lock，MDL)

2、实现

加表锁：lock table read/write

解除表锁：

第一步：找出被锁的表

show processlist

第二步：kill 掉锁表的进程

kill 21;kill 22;

再次更新 user 表数据

可以正常更新了

5.3 页级锁

页级锁是 MySQL 中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。表级锁速度快，但冲突多，行级冲突少，但速度慢。因此，采取了折衷的页级锁，一次锁定相邻的一组记录。BDB 引擎支持页级锁

5.4 行级锁

1、概念

行级锁是 MySQL 粒度最细的锁，发生锁冲突概率最低，但是加锁慢，开销大

MySQL 中只有 InnoDB 引擎支持行锁，其他不支持

2、实现

MySQL 中，行级锁并不是之间锁记录，而是锁的索引。MySQL 在执行 update、delete 语句时会自动加上行锁

6 意向锁

1、概念

意向锁是表锁，为了协调行锁和表锁的关系，支持多粒度（表锁与行锁）的锁并存

2、作用

当有事务 A 有行锁时，MySQL 会自动为该表添加意向锁，事务 B 如果想申请整个表的写锁，那么不需要遍历每一行判断是否存在行锁，而直接判断是否存在意向锁，增强性能。

3、兼容性

7 间隙临键记录锁

1、概念

记录锁、间隙锁、临键锁都是排它锁，而记录锁的使用方法跟排它锁介绍一致。

7.1 记录锁

记录锁是封锁记录，记录锁也叫行锁，例如：

select * from user where id = 1 for update;

它会在 id=1 的记录上加上记录锁，以阻止其他事务插入，更新，删除 id=1 这一行。

7.2 间隙锁

间隙锁基于非唯一索引，它锁定一段范围内的索引记录。使用间隙锁锁住的是一个区间，而不仅仅是这个区间中的每一条数据

select * from user where id < 10 for update;

即所有在 [1，10）区间内的记录行都会被锁住，所有 id 为 1、2、3、4、5、6、7、8、9 的数据行的插入会被阻塞

7.3 临键锁

临键锁，是记录锁与间隙锁的组合，它的封锁范围，既包含索引记录，又包含索引区间，是一个左开右闭区间。临键锁的主要目的，也是为了避免幻读(Phantom Read)。如果把事务的隔离级别降级为 RC，临键锁则也会失效。

每个数据行上的非唯一索引列上都会存在一把临键锁，当某个事务持有该数据行的临键锁时，会锁住一段左开右闭区间的数据。需要强调的一点是，InnoDB 中行级锁是基于索引实现的，临键锁只与非唯一索引列有关，在唯一索引列（包括主键列）上不存在临键锁。