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【 58沈劍 架構師之路】InnoDB七種鎖——共享/排它鎖、意向鎖、插入意向鎖

今天,將要介紹InnoDB另外三種:共享/排他鎖意向鎖插入意向鎖

 

一,共享/排它鎖(Shared and Exclusive Locks)

InnoDB併發為何這麼高?》一文介紹了通用的共享/排它鎖,在InnoDB裡當然也實現了標準的行級鎖(row-level locking),共享/排它鎖

(1)事務拿到某一行記錄的共享S鎖,才可以讀取這一行;

(2)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;

 

相容互斥表如下:

          S          X

S      相容      互斥

X      互斥      互斥

 

即:

(1)多個事務可以拿到一把S鎖,讀讀可以並行

(2)而只有一個事務可以拿到X鎖,寫寫/讀寫必須互斥

 

共享/排它鎖的潛在問題是,不能充分的並行,解決思路是資料多版本,具體思路在《InnoDB併發為何這麼高?》裡介紹過,這裡不再深入展開。

 

二,意向鎖(Intention Locks)

InnoDB支援多粒度鎖(multiple granularity locking),它允許行級鎖與表級鎖共存,實際應用中,InnoDB使用的是意向鎖。

 

意向鎖是指,未來的某個時刻,事務可能要加共享/排它鎖了,先提前宣告一個意向。

 

意向鎖有這樣一些特點:

(1)首先,意向鎖,是一個表級別的鎖(table-level locking);

(2)意向鎖分為:

  • 意向共享鎖(intention shared lock, IS),它預示著,事務有意向對錶中的某些行加共享S鎖

  • 意向排它鎖(intention exclusive lock, IX),它預示著,事務有意向對錶中的某些行加排它X鎖

 

舉個例子:

select ... lock in share mode,要設定IS鎖

select ... for update,要設定IX鎖

 

(3)意向鎖協議(intention locking protocol)並不複雜:

  • 事務要獲得某些行的S鎖,必須先獲得表的IS鎖

  • 事務要獲得某些行的X鎖,必須先獲得表的IX鎖

 

(4)由於意向鎖僅僅表明意向,它其實是比較弱的鎖,意向鎖之間並不相互互斥,而是可以並行,其相容互斥表如下:

          IS          IX

IS      相容      相容

IX      相容      相容

 

(5)額,既然意向鎖之間都相互相容,那其意義在哪裡呢?它會與共享鎖/排它鎖互斥,其相容互斥表如下:

          S          X

IS      相容      互斥

IX      互斥      互斥

畫外音:排它鎖是很強的鎖,不與其他型別的鎖相容。這也很好理解,修改和刪除某一行的時候,必須獲得強鎖,禁止這一行上的其他併發,以保障資料的一致性。

 

三,插入意向鎖(Insert Intention Locks)

對已有資料行的修改與刪除,必須加強互斥鎖X鎖,那對於資料的插入,是否還需要加這麼強的鎖,來實施互斥呢?插入意向鎖,孕育而生。

 

插入意向鎖,是間隙鎖(Gap Locks)的一種(所以,也是實施在索引上的),它是專門針對insert操作的。

畫外音:有點尷尬,間隙鎖下一篇文章才會介紹,暫且理解為,它是一種實施在索引上,鎖定索引某個區間範圍的鎖。

 

它的玩法是:

多個事務,在同一個索引,同一個範圍區間插入記錄時,如果插入的位置不衝突,不會阻塞彼此

畫外音:官網的說法是

Insert Intention Lock signals the intent to insert in such a way that multiple transactions inserting into the same index gap need not wait for each other if they are not inserting at the same position within the gap.

 

這樣,之前挖坑的例子,就能夠解答了。

 

在MySQL,InnoDB,RR下:

t(id unique PK, name);

 

資料表中有資料:

10, shenjian

20, zhangsan

30, lisi

 

事務A先執行,在10與20兩條記錄中插入了一行,還未提交:

insert into t values(11, xxx);

 

事務B後執行,也在10與20兩條記錄中插入了一行

insert into t values(12, ooo);

 

(1)會使用什麼鎖?

(2)事務B會不會被阻塞呢?

 

回答:雖然事務隔離級別是RR,雖然是同一個索引,雖然是同一個區間,但插入的記錄並不衝突,故這裡:

  • 使用的是插入意向鎖

  • 不會阻塞事務B

 

思路總結

(1)InnoDB使用共享鎖,可以提高讀讀併發

(2)為了保證資料強一致,InnoDB使用強互斥鎖,保證同一行記錄修改與刪除的序列性;

(3)InnoDB使用插入意向鎖,可以提高插入併發

 

結尾

假設不是插入併發,而是讀寫併發,又會是什麼樣的結果呢?

 

MySQL,InnoDB,預設的隔離級別(RR)。

t(id unique PK, name);

 

資料表中有資料:

10, shenjian

20, zhangsan

30, lisi

 

事務A先執行,查詢了一些記錄,還未提交:

select * from t where id>10;

 

事務B後執行,在10與20兩條記錄中插入了一行

insert into t values(11, xxx);

 

這裡:

(1)會使用什麼鎖?

(2)事務B會不會被阻塞呢?