大家好，我是公眾號：java小杰要加油歹颓， 今天來分享一個關(guān)于mysql的知識點(diǎn)——mysql中的鎖

• 話不多說，直接開車

事務(wù)并發(fā)訪問情況

讀-讀 情況

• 并發(fā)事務(wù)讀取相同的數(shù)據(jù)，并不會對數(shù)據(jù)造成影響童芹，允許并發(fā)讀

寫-寫 情況

• 多事務(wù)并發(fā)寫寫時會發(fā)生臟寫的情況涝滴，不過任何一個事務(wù)隔離級別都不允許此情況發(fā)生绣版，通過加鎖來杜絕臟寫

  臟寫

  • 事務(wù)T1 將數(shù)據(jù)改成了A,但是還未提交，可此時事務(wù)T2又將數(shù)據(jù)改成了B歼疮，覆蓋了事務(wù)T1的更改杂抽，T1更新丟失，這種情況叫做臟寫

  加鎖

  • 例如韩脏，現(xiàn)在事務(wù)T1,T2對這條記錄進(jìn)行并發(fā)更改缩麸，剛才說是隔離級別是通過加鎖來杜絕此臟寫的，流程如下
    image

    這個鎖結(jié)構(gòu)中有兩個比較關(guān)鍵的信息（其實(shí)還有很多信息赡矢，后面再聊）

  • trx信息：表示這個鎖結(jié)構(gòu)是和哪個事務(wù)所關(guān)聯(lián)的

  • is_waiting信息：表示當(dāng)前事務(wù)是否正在等待

Q： 能描述一下兩個事務(wù)并發(fā)修改同一條數(shù)據(jù)時杭朱，mysql這個鎖是怎么避免臟寫的嗎？

A ：事務(wù)T1在更改這條數(shù)據(jù)前吹散，就先內(nèi)存中生成一把鎖與此數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)（is_waiting為false,代表沒有等待）痕檬，然后咔咔一頓操作更改數(shù)據(jù)，這個時候送浊，事務(wù)T2來了梦谜，發(fā)現(xiàn)此記錄已經(jīng)有一把鎖與之相關(guān)聯(lián)了（就是T1那一把鎖），然后就開始等待（is_waiting為true代表正在等待）袭景，事務(wù)T1更改完數(shù)據(jù)提交事務(wù)后唁桩，就會把此事務(wù)對應(yīng)的所結(jié)構(gòu)釋放掉，然后檢測一下還有沒有與此記錄相關(guān)聯(lián)的鎖耸棒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)T2還在苦苦的等待荒澡，就把T2的鎖結(jié)構(gòu)的（is_waiting為false,代表沒有等待）然后把T2事務(wù)對應(yīng)的線程喚醒，T2獲取鎖成功繼續(xù)執(zhí)行与殃，總體流程如上单山。

讀-寫 /寫-讀 情況

在讀-寫 / 寫 -讀的情況下會出現(xiàn)臟讀碍现，不可重復(fù)讀，幻讀的現(xiàn)象米奸，不同的隔離級別可以避免不同的問題昼接，具體相關(guān)內(nèi)容可以看小杰的這篇文章 京東面試官問我：“聊聊MySql事務(wù),MVCC？”

不過貼心的我還是列出來了 注：√代表可能發(fā)生悴晰，×代表不可能發(fā)生

但是 RR在某些程度上避免了幻讀的發(fā)生

怎么避免臟讀慢睡、不可重復(fù)讀、幻讀這些現(xiàn)象呢铡溪？其實(shí)有兩種方案

• 方案一 ：讀操作使用MVCC漂辐，寫操作進(jìn)行加鎖

• mvcc里面最重要的莫過于ReadView了，它的存在保證了事務(wù)不可以讀取到未提交的事務(wù)所作的更改棕硫，避免了臟讀髓涯。
• 在RC隔離級別下，每次select讀操作都會生成ReadView
• 在RR隔離級別下哈扮，只有第一次select讀操作才會生成ReadView复凳，之后的select讀操作都復(fù)用這一個ReadView

• 方案二：讀寫操作都用加鎖

某些業(yè)務(wù)場景不允許讀取舊記錄的值，每次讀取都要讀取最新的值灶泵。 例如銀行取款事務(wù)中育八，先把余額讀取出來，再對余額進(jìn)行操作赦邻。當(dāng)這個事務(wù)在讀取余額時髓棋，不允許其他事務(wù)對此余額進(jìn)行訪問讀取，直到取款事務(wù)結(jié)束后才可以訪問余額惶洲。所以在讀數(shù)據(jù)的時候也要加鎖

鎖分類

當(dāng)使用讀寫都加鎖這個方案來避免并發(fā)事務(wù)寫-寫按声、讀-寫、寫-讀時而產(chǎn)生的臟讀恬吕，不可重復(fù)讀签则，幻讀現(xiàn)象時，那么這個鎖它就要做到铐料，讀讀時不相互影響渐裂，上面三種情況時要相互阻塞，這時鎖也分了好幾類钠惩，我們繼續(xù)往下看

鎖定讀

• 共享鎖（Shared Lock）：簡稱S鎖柒凉，在事務(wù)要讀取一條記錄時，需要先獲取該記錄的S鎖
• 獨(dú)占鎖（Exclusive Lock）：簡稱X鎖篓跛，也稱排他鎖膝捞，在事務(wù)要改動一條記錄時，需要先獲取該記錄的X鎖

他們之間兼容關(guān)系如下 √代表可以兼容愧沟，×代表不可兼容

事務(wù)T1獲取某記錄的S鎖后蔬咬，

• 事務(wù)T2也可以獲取此記錄的S鎖鲤遥，(兼容)
• 事務(wù)T2不可以獲取此記錄的X鎖，直到T1提交后將S鎖釋放 (不兼容)

事務(wù)T1獲取某記錄的X鎖后林艘，

• 事務(wù)T2不可以獲取此記錄的S鎖盖奈，直到T1提交后將X鎖釋放 (不兼容)
• 事務(wù)T2不可以獲取此記錄的X鎖，直到T1提交后將X鎖釋放 (不兼容)

鎖定讀語句

<pre class="custom" data-tool="mdnice編輯器" style="margin-top: 10px; margin-bottom: 10px; border-radius: 5px; box-shadow: rgba(0, 0, 0, 0.55) 0px 2px 10px;">`SELECT .. LOCK IN SHARE MODE # 對讀取的記錄添加S鎖

SELECT .. FOR UPDATE # 對讀取的記錄添加X鎖` </pre>

多粒度鎖

前面提到的鎖都是針對記錄的北启，其實(shí)一個事務(wù)也可以在表級進(jìn)行加鎖（S鎖卜朗、X鎖）

• T1給表加了S鎖拔第，那么

  • T2可以繼續(xù)獲取此表的S鎖
  • T2可以繼續(xù)獲取此表中的某些記錄的S鎖
  • T2不可以繼續(xù)獲取此表的X鎖
  • T2不可以繼續(xù)獲取此表中的某些記錄的X鎖

• T1給表加了X鎖咕村，那么

  • T2不可以繼續(xù)獲取此表的S鎖
  • T2不可以繼續(xù)獲取此表中的某些記錄的S鎖
  • T2不可以繼續(xù)獲取此表的X鎖
  • T2不可以繼續(xù)獲取此表中的某些記錄的X鎖

可是怎么可能平白無故的就給表加鎖呢，難道沒什么條件嗎蚊俺？答案是肯定有條件的

• 若想給表加S鎖懈涛，得先確保表中記錄沒有X鎖
• 若想給表加X鎖，得先確保表中記錄沒有X鎖和S鎖

但是這個怎么確保呢泳猬？難道要一行一行的遍歷表中的所有數(shù)據(jù)嗎批钠？當(dāng)然不是啦，聰明的大佬們想出了下面這兩把鎖

• 意向共享鎖（Intention Shared Lock）:簡稱IS鎖得封，當(dāng)事務(wù)準(zhǔn)備在某記錄上加S鎖時埋心，需要先在表級別加上一個IS鎖
• 意向獨(dú)占鎖（Intention Exclusive Lock）:簡稱IX鎖，當(dāng)事務(wù)準(zhǔn)備在某記錄上加X鎖時忙上，需要先在表級別加上一個IX鎖

讓我們來看下加上這兩把鎖之后的效果是什么樣子的

• 當(dāng)想給記錄加S鎖時拷呆，先給表加一個IS鎖，然后再給記錄加S鎖

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• 當(dāng)想給記錄加X鎖時疫粥，先給表加IX鎖茬斧，然后再給記錄加X鎖

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然后 經(jīng)過上面的操作之后

• 如果想給表加S鎖，先看下表加沒加IX鎖梗逮，如果有的話项秉，則表明此表中的記錄有X鎖，則需要等到IX鎖釋放掉后才可以加S鎖

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• 如果想給表加X鎖慷彤，先看下表加沒加IS鎖或者IX鎖娄蔼，如果有的話，則表明此表中的記錄有S鎖或者X鎖底哗，則需要等到IS鎖或者IX鎖釋放掉后才可以加X鎖

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這幾種鎖的兼容性如下表

• IS贷屎、IX鎖都是表級鎖，他們可以共存艘虎。
• 他們的提出僅僅是為了在之后加表級別的S鎖或者X鎖時可以快速判斷表中的記錄是否被上鎖唉侄，避免用遍歷的方式來查看一行一行的去查看而已

InnoDB中的行級鎖

Record Lock（記錄鎖）

• 官方名字 LOCK_REC_NOT_GAP
• 僅僅鎖住一條記錄
• 有S型和X型之分

Gap Lock（間隙鎖）

• 官方名字 LOCK_GAP
• 給某記錄加此鎖后，阻塞數(shù)據(jù)在此記錄和上一個記錄的間隙插入野建，但是不鎖定此記錄
• 有S型和X型之分属划，可是并沒有什么區(qū)別他們的作用是相同的恬叹，gap鎖的作用僅僅是為了防止插入幻影記錄而已，如果對一條記錄加了gap鎖（無論S/X型）并不會限制其他事務(wù)對這條記錄加Record Lock或者Gap Lock

Next-Key Lock(記錄鎖+間隙鎖)

• 官方名字 LOCK_ORDINARY
• 既可以鎖住某條記錄同眯，又可以組織其他事務(wù)在該記錄面前插入新記錄

Insert Intention Lock(插入意向鎖鎖)

• 官方名字 LOCK_INSERT_INTENTION
• 事務(wù)在插入記錄時绽昼，如果插入的地方加了gap鎖，那么此事務(wù)需要等待须蜗，此時此事務(wù)在等待時也需要生成一個鎖結(jié)構(gòu)硅确，就是插入意向鎖

鎖內(nèi)存結(jié)構(gòu)

• 我們難道鎖一條記錄就要生成一個鎖結(jié)構(gòu)嗎？

當(dāng)然不是明肮！

一個鎖結(jié)構(gòu)

如果被加鎖的記錄符合下面四條狀態(tài)的話菱农，那么這些記錄的鎖則會合到一個鎖結(jié)構(gòu)中

• 在同一個事務(wù)中進(jìn)行加鎖操作
• 被加鎖的記錄在同一個頁面中
• 加鎖的類型是一樣的
• 等待的狀態(tài)是一樣的

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鎖結(jié)構(gòu)信息

然后我們再來依此看下這個所結(jié)構(gòu)每個部分的信息都是什么意思

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• 鎖所在的事務(wù)信息：無論是表級鎖還是行級鎖，一個鎖屬于一個事務(wù)柿估，這里記載著該鎖對應(yīng)的信息

• 索引信息：對于行級鎖來說循未，需要記錄一下加鎖的記錄屬于哪個索引

• 表鎖/行鎖信息：行級鎖

  • Space_ID：記錄所在的表空間 *** Page Number**：記錄所在的頁號
  • n_bits：一條記錄對應(yīng)著一個比特；一個頁面包含多條記錄秫舌，用不同的比特來區(qū)分到底是那一條記錄加了鎖,有個計算公式如下（公式中是取商）n_bits = （1+（n_recs+LOCK_PAGE_BITMAP_MARGIN）/ 8）x 8LOCK_PAGE_BITMAP_MARGIN是固定的值為64的妖，n_recs指當(dāng)前界面一共有多少條記錄（包含偽記錄以及在垃圾鏈表中的記錄），

• type_mode：32比特的數(shù)

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• lock_mode（鎖模式）：低4比特位表示

  • LOCK_AUTO_INC(十進(jìn)制的4)：表示AUTO-INC鎖
  • LOCK_IS(十進(jìn)制的0)：表示共享意向鎖足陨，IS鎖
  • LOCK_IX(十進(jìn)制的1)：表示獨(dú)占意向鎖嫂粟，IX鎖
  • LOCK_S(十進(jìn)制的2)：表示共享鎖，也就是S鎖
  • LOCK_X(十進(jìn)制的3)：表示獨(dú)占鎖墨缘，也就是X鎖

• lock_type（鎖類型）：第5~8比特位表示

  • LOCK_TABLE(十進(jìn)制的1)：當(dāng)?shù)?比特位設(shè)置為1時星虹，表示表級鎖
  • LOCK_REC(十進(jìn)制的32)：當(dāng)?shù)?比特位設(shè)置為1時，表示行級鎖

• rec_lock_type（行鎖的具體類型）：其余的比特位表示

  • LOCK_ORDINARY(十進(jìn)制的0)：表示next-key鎖

  • LOCK_GAP(十進(jìn)制的512)：當(dāng)?shù)?0比特位是1時飒房，表示gap鎖

  • LOCK_REC_NOT_GAP(十進(jìn)制的1024)：也就是當(dāng)?shù)?1比特設(shè)置為1時搁凸，表示Record Lock(記錄鎖)

  • LOCK_INSERT_INTENTION(十進(jìn)制的2048)：也就是當(dāng)?shù)?2比特設(shè)置為1時，表示Insert Intention Lock（插入意向鎖）

  • LOCK_WAIT(十進(jìn)制的256)：也就是當(dāng)

    • 第9比特設(shè)置為1時狠毯，表示is_waiting為true,即當(dāng)前事務(wù)獲取鎖失敗护糖，處于等待狀態(tài)
    • 第9比特設(shè)置為0時，表示is_waiting為false,即當(dāng)前事務(wù)獲取鎖成功

• 其他信息：此文章不討論

• 一堆比特位：此文章不討論

舉個例子

事務(wù)T1 要給user表中的記錄加鎖嚼松，假設(shè)這些記錄存儲在表空間號為20嫡良，頁號為21的頁面上，T1給id=1的記錄加S型Record Lock鎖献酗，假如當(dāng)前頁面一共有5條記錄（3條用戶記錄和2條偽記錄）

過程：先給表加IS鎖寝受，不過我們現(xiàn)在不關(guān)心，只關(guān)心行級鎖罕偎， 具體生成的所結(jié)構(gòu)如下圖所示

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最后

• 快過年啦很澄，小杰可能也需要休息一下下，因?yàn)樽罱贾芨m然上周有點(diǎn)事沒更，打臉）甩苛，周末完全沒有其余時間了
• 感覺和朋友家人們聯(lián)系有點(diǎn)少了蹂楣，過年回家鞏固下感情和朋友們聊聊天吹吹牛逼，順便維護(hù)下峽谷的治安
• 最后祝關(guān)注java小杰要加油的寶貝兒們
• 脫單暴富事事順讯蒲，升職加薪牛哄哄痊土！

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