mysql锁机制详解

锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。

在数据库中，除了传统的计算资源（如CPU、RAM、I/O等）的争用以外，数据也是一种供需要用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题，锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。

锁分类

从性能上分为乐观锁(用版本对比或CAS机制)和悲观锁，乐观锁适合读操作较多的场景，悲观

锁适合写操作较多的场景，如果在写操作较多的场景使用乐观锁会导致比对次数过多，影响性能。

从对数据操作的粒度分，分为表锁、页锁、行锁。

从对数据库操作的类型分，分为读锁和写锁(都属于悲观锁)，还有意向锁。

读锁

又称（共享锁，S锁(shared)）。若事务T对数据A(某一资源)加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A。其它事务也只能读A但不能修改A。并且，其他事务只能再对A加S锁，不能加X锁，除非T释放A上的S 锁。简单的说，自己只能读，别人也只能读。

写锁

又称（排它锁、独占锁，X锁(exclusive)）。若事务T对数据A(某一资源)加上X锁，事务T可以读A也可以修改A。其他事务不能再对A加任何锁（共享锁或排他锁），直到T释放A上的锁。简单的说，自己可读可写，别人可以无锁读但是不能加读锁，不可写，因为写操作默认加排它锁。

意向锁（Intention Lock）

又称I锁，针对表锁，主要是为了提高加表锁的效率，是mysql数据库自己加的。当有事务给表的数据行加了共享锁或排他锁，同时会给表设置一个标识，表示已经有行锁了，这时如果其他事务要想对表再加表锁时，就不必逐行判断有没有行锁可能跟表锁冲突了，直接读这个标识就可以确定自己该不该加表锁。特别是表中的记录很多时，逐行判断加表锁的方式效率很低，而这个标识就是意向锁。

意向锁主要分为：

意向共享锁，IS锁，对整个表加共享锁之前，需要先获取到意向共享锁。

意向排他锁，IX锁，对整个表加排他锁之前，需要先获取到意向排他锁。

表锁

每次操作锁住整张表，开销小，加锁快。不会出现死锁，锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低，一般用在整表数据迁移的场景。

 准备测试数据

测试表锁

给表加读锁

lock table test read; 

然后插入一条数据发现会阻塞，无法插入。

删除表锁

unlock tables;

查看表上加过的锁

show open tables;

页锁

只有BDB存储引擎支持页锁，页锁就是在页的粒度上进行锁定，锁定的数据资源比行锁要多，因为一个页中可以有多个行记录。当我们使用页锁的时候，会出现数据浪费的现象，但这样的浪费最多也就是一个页上的数据行。页锁的开销介于表锁和行锁之间，会出现死锁。锁定粒度介于表锁和行锁之间，并发度一般。

行锁

每次操作锁住一行数据。开销大，加锁慢（因为要扫描数据），会出现死锁，锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。

InnoDB相对于MYISAM的最大不同有两点：

InnoDB支持事务（TRANSACTION）

InnoDB支持行级锁

注意，InnoDB的行锁实际上是针对索引加的锁(在索引对应的索引项上做标记)，不是针对整个行记录加的锁。并且该索引不能失效，否则会从行锁升级为表锁。(RR(REPEATABLE READ)级别会升级为表锁，RC(READ COMMITTED)级别不会升级为表锁)。

比如我们在RR级别执行如下sql：

select * from test where age= 18 for update;

where条件里的name字段无索引

行级锁操作

加共享锁：select ... lock in share mode

加排它锁：select ...for update

几个注意的点

mysql InnoDB引擎的数据库，增删改操作默认都会加排他锁，而查询不会加任何锁。
自己对某一资源加共享锁，别人也可以再继续加共享锁，即多个共享锁可以共存。
数据库同一资源上，共享锁和排他锁不能共存，排他锁和排他锁不能共存。
同一资源上，要么不存在任何锁，要么存在单个或多个共享锁，要么存在单个排它锁。

测试LOCK IN SHARE MODE 共享锁

现在我们对id=1的数据行进行共享锁查询，这里会使用BEGIN开启事务，而不去COMMIT提交事务，这样做是为了保证锁不被释放，因为提交事务或回滚事务都会释放锁。

测试一个事务中加了共享锁，在其他事务查询中直接查询、共享锁、排它锁的情况。

窗口1中共享锁的事务查询，且没有提交事务

窗口2中测试无锁查询：

结果：可以查询到数据，不受影响。

窗口2中测试共享锁查询：

结果：可以查询到数据，不受影响。

窗口2中测试排他锁查询：

结果：一直处于阻塞状态，没有返回查询结果集。

分析：一个事务中的查询加了共享锁，且没有提交事务，另一个事务中的无锁查询和共享锁查询是可以查到数据的，但排他锁查询不可以，因为排他锁与共享锁不能共存于同一数据上。可以这么理解，排它锁是一种独占的锁，数据只能被自己独占，所以，也就不能存在其他锁了。

测试for update 排他锁

begin;
select * from test where id=1 for update;
-- commit;

窗口1

窗口2中测试无锁查询：

结果：可以查询到数据，不受影响。

窗口2中测试共享锁查询：

结果：一直处于阻塞状态，没有返回查询结果集。

窗口2中测试排他锁查询：

结果：一直处于阻塞状态，没有返回查询结果集。
 

分析：一个事务中的查询加了排它锁，且事务没有提交。另一个事务中的排他锁查询和共享锁查询都会处于阻塞状态。这是因为id=1的数据已经被加上了排他锁，并且该锁还未释放，阻塞表明是在等待排他锁释放。另外，说明一下，第二个窗口下的查询操作并没有开启一个事务，但属于其它事务中的查询。因为在默认的自动事务提交设置下 ，select 同Update、Insert、Delete一样都会启动一个隐式的事务。窗口1中的事务是显示事务的使用。

InnoDb 锁机制

最后我们验证一下上面所说的mysql InnoDb引擎中update、delete、insert语句会自动加排他锁的问题。

窗口1，事务中进行更新操作，不提交事务

结果：数据并没有更新。

窗口2中无锁查询：

结果：数据并没有更新。

窗口2中共享锁查询：

结果：查询处于阻塞。

窗口2中排他锁查询：

结果：查询处于阻塞。

分析：一个事务中进行了增删改操作（insert、delete、update），且没有提交事务。另一个事务中的无锁查询可以查到旧数据，共享锁查询和排他锁查询处于阻塞状态。这说明mysql数据库对修改操作自动加上排他锁了。

最后小结：

1）一个事务中的查询加了共享锁，且没有提交事务。另一个事务中的无锁查询和共享锁查询可以查到数据，但排他锁查询不可以。

2）一个事务中的查询加了排它锁，且没有提交事务。另一个事务中的无锁查询可以查到数据，共享锁查询和排他锁查询都会处于阻塞状态。

3）mysql InnoDB引擎的数据库，insert、delete、update 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。