作者：宋丹琪（花名：三思）袋鼠云云服務部DBA團隊 資料庫工程師

時常會有開發的同學突然緊張兮兮地找我，

然後丟給我一個程式碼層面的

CannotAcquireLockException的報錯，

一臉無辜地問我是不是自己搞出了一個死鎖。

好像大家看到LOCK的字眼

總會第一時間想到死鎖而忽略了鎖，

難道我們鎖沒有面子的嘛，

我們鎖的大家族可足足有七種呢？

那麼到底什麼是鎖，有哪些鎖，

請聽我娓娓道來。。

01 共享鎖（S鎖）和排它鎖（X鎖）

事務拿到某一行記錄的共享S鎖，才可以讀取這一行，並阻止別的事物對其新增X鎖

事務拿到某一行記錄的排它X鎖，才可以修改或者刪除這一行

共享鎖的目的是提高讀讀併發

排他鎖的目的是為了保證資料的一致性

02 意向鎖

1）意向共享鎖

預示事務有意向對錶中的某些行加共享S鎖

2）意向排他鎖

預示著事務有意向對錶中的某些行加排他X鎖

3） IS、S、IX、X鎖之間的相容性比較

4）意向鎖的意義在哪裡？

1.IX，IS是表級鎖，不會和行級的X，S鎖發生衝突。只會和表級的X，S發生衝突

2.意向鎖是在新增行鎖之前新增。

3.如果沒有意向鎖，當向一個表新增表級X鎖時，就需要遍歷整張表來判斷是否存行鎖，以免發生衝突

4.如果有了意向鎖，只需要判斷該意向鎖與表級鎖是否相容即可。

03 插入意向鎖（insert intention looks）

插入意向鎖是間隙鎖的一種，針對insert操作產生。

目的是提高插入併發。

多個事物，在同一個索引，同一個範圍區間進行插入記錄的時候，如果 插入的位置不衝突，不會阻塞彼此。

示例：

由於事物一和事物二都是對錶的同一索引範圍進行insert,使用的插入意向鎖，由於插入的記錄並不衝突，所以並不會阻塞事物二。如果事物二插入的記錄與事物一衝突，會被X鎖阻塞。

04 記錄鎖

對單條索引記錄進行加鎖，鎖住的是索引記錄而非記錄本身，即使表中沒有任何索引，MySQL會自動建立一個隱式的row_id作為聚集索引來進行加鎖。

05 間隙鎖（gap鎖）

封鎖記錄中的間隔，防止間隔中被其他事務插入。

間隙鎖主要出現在RR隔離級別，避免出現幻讀。

MVCC（多版本併發）

1.MVCC的作用

避免髒讀、寫不阻塞讀、實現可重複讀、多版本控制

2.在MVCC下，讀操作可以分為兩種：快照讀、當前讀

1）快照讀

select * from tbl_name where ...

2）當前讀

select * from tbl_name where ... for update;

update

delete

insert

3）為什麼delete/update也是一種當前讀？(如一個update操作)

a.在進行update的時候，MySQL會根據where條件得到過濾出來的第一條記錄，並進行加鎖（currenet read）

b.對該條記錄進行update

c.再次讀取下一條記錄，直到沒有滿足條件的記錄為止

d.delete原理與之類似

4）為什麼insert也是一種當前讀？

insert操作可能會觸發Unique Key的衝突檢查，也會進行一個當前讀。

隔離級別

1.Read Uncommitted

可以讀取到未提交的事物。

2.Rrad Committed(RC)

針對當前讀，RC隔離級別保證對讀取到的記錄加鎖 (記錄鎖)，存在幻讀現象。

3.Repeatable Read (RR)

針對當前讀，RR隔離級別保證對讀取到的記錄加鎖 (記錄鎖)，同時保證對讀取的範圍加鎖，新的滿足查詢條件的記錄不能夠插入 (間隙鎖)，不存在幻讀現象。

4.Serializable

所有的讀操作均為當前讀，讀加讀鎖 (S鎖)，寫加寫鎖 (X鎖)。

讀寫衝突，併發行很差。

幾種觸發間隙鎖的情況

1.id非唯一索引+RR

SQL：delete from t1 where id = 10;

加鎖流程如下：

a.通過id索引定位到第一條滿足查詢條件的記錄，加記錄上的X鎖，加GAP上的GAP鎖，

b.然後加主鍵聚簇索引上的記錄X鎖，然後返回；

c.然後讀取下一條，重複進行。

d.直至進行到第一條不滿足條件的記錄[11,f]，此時，不需要加記錄X鎖，但是仍舊需要加GAP鎖，最後返回結束。

2.id無索引+RR

SQL：delete from t1 where id = 10;

a.由於id欄位無索引，進行全表掃描的當前讀，

b.聚簇索引上的所有記錄，都被加上了X鎖。其次，聚簇索引每條記錄間的間隙都被加上了GAP鎖。

3.針對id無索引+RR MySQL效能上做的一些優化

semi-consistent read

semi-consistent read開啟的情況下，對於不滿足查詢條件的記錄，MySQL會提前放鎖。

針對上面的這個用例，就是除了記錄[d,10]，[g,10]之外，所有的記錄鎖都會被釋放，同時不加GAP鎖。

4.semi-consistent read如何觸發？

1）隔離級別是read committed；

2）隔離級別是Repeatable Read，同時設定了innodb_locks_unsafe_for_binlog 引數。

示例一

示例二

示例三

06 臨鍵鎖(Next-Key Locks)

臨鍵鎖是記錄鎖和間隙鎖的組合，既鎖住了記錄也鎖住了範圍。

臨鍵鎖的主要目的，也是為了避免幻讀。

如果把事務的隔離級別降級為RC，臨鍵鎖就也會失效。

通常情況下，InnoDB在搜尋或掃描索引的行鎖機制中使用“臨鍵鎖(next-key locking)”演算法來鎖定某索引記錄及其前部的間隙(gap)，以阻塞其它使用者緊跟在該索引記錄之前插入其它索引記錄。

innodb_locks_unsafe_for_binlog預設為OFF，意為禁止使用非安全鎖，也即啟用間隙鎖功能。將其設定為ON表示禁止鎖定索引記錄前的間隙，也即禁用間隙鎖，InnoDB僅使用索引記錄鎖(index-record lock)進行索引搜尋或掃描，不過，這並不禁止InnoDB在執行外來鍵約束檢查或重複鍵檢查時使用間隙鎖。

innodb_locks_unsafe_for_binlog的效果：

（1）對UPDATE或DELETE語句來說，InnoDB僅鎖定需要更新或刪除的行，對不能夠被WHERE條件匹配的行施加的鎖會在條件檢查後予以釋放。這可以有效地降低死鎖出現的概率；

（2）執行UPDATE語句時，如果某行已經被其它語句鎖定，InnoDB會啟動一個“半一致性(semi-consistent)”讀操作從MySQL最近一次提交版本中獲得此行，並以之判定其是否能夠並當前UPDATE的WHERE條件所匹配。如果能夠匹配，MySQL會再次對其進行鎖定，而如果仍有其它鎖存在，則需要先等待它們退出。

（3）innodb_locks_unsafe_for_binlog可能會造成幻讀

示例一

innodb_locks_unsafe_for_binlog=off的情況下：

示例二

innodb_locks_unsafe_for_binlog=on的情況下：

檢視binlog日誌：

因此，當innodb_locks_unsafe_for_binlog=on的情況下，會讓你容易造成資料的不一致。

07 自增長鎖

自增長鎖是一種表級鎖，專門針對auto_increment型別的列。

自增長列鎖各模式分析：

innodb_autoinc_lock_mode：自增長長鎖模式

0：

不管是insert into values (simple insert)還是insert into select (bulk insert)，都是：持有鎖、讀取/修改、執行SQL、釋放，不需要等到事務提交就釋放鎖，但是需要SQL執行完成，並且不能保證連續。

持有latch ---> 讀取和修改auto鎖 ---> 執行insert ---> 釋放

注意：不需要等待insert所在的事務是否提交

缺點：可能出現數字不連續

持有時間相對過長：SQL執行完畢，不需要事務提交

1：

預設值，對於回滾是不能保證自增長列連續的。

對於simple insert （insert into values）：持有鎖、讀取、釋放、執行SQL,最快，不需要執行完SQL就釋放，不需要等待insert執行完畢就可以釋放鎖。

對於bulk insert （insert into select）：持有鎖、讀取、執行SQL、釋放，需要執行完SQL才釋放。（對於批量insert來說等同於0）

優點：

相關推薦