一張圖徹底搞懂 MySQL 的鎖機(jī)制
導(dǎo)語
鎖是計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)多個(gè)進(jìn)程或線程并發(fā)訪問某一資源的機(jī)制。在數(shù)據(jù)庫中，除傳統(tǒng)的 計(jì)算資源（如 CPU、RAM、I/O 等）的爭(zhēng)用以外，數(shù)據(jù)也是一種供許多用戶共享的資源。如何保證數(shù)據(jù)并發(fā)訪問的一致性、有效性是所有數(shù)據(jù)庫必須解決的一 個(gè)問題，鎖沖突也是影響數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問性能的一個(gè)重要因素。從這個(gè)角度來說，鎖對(duì)數(shù)據(jù)庫而言顯得尤其重要，也更加復(fù)雜。本章我們著重討論 MySQL 鎖機(jī)制 的特點(diǎn)，常見的鎖問題，以及解決 MySQL 鎖問題的一些方法或建議。Mysql 用到了很多這種鎖機(jī)制，比如行鎖，表鎖等，讀鎖，寫鎖等，都是在做操作之前先上鎖。這些鎖統(tǒng)稱為悲觀鎖(Pessimistic Lock)。
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MySQL 鎖概述
相對(duì)其他數(shù)據(jù)庫而言，MySQL 的鎖機(jī)制比較簡單，其最 顯著的特點(diǎn)是不同的存儲(chǔ)引擎支持不同的鎖機(jī)制。比如，MyISAM 和 MEMORY 存儲(chǔ)引擎采用的是表級(jí)鎖（table-level locking）；BDB 存儲(chǔ)引擎采用的是頁面鎖（page-level locking），但也支持表級(jí)鎖；InnoDB 存儲(chǔ)引擎既支持行級(jí)鎖（row-level locking），也支持表級(jí)鎖，但默認(rèn)情況下是采用行級(jí)鎖。表級(jí)鎖：開銷小，加鎖快；不會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)生鎖沖突的概率最高，并發(fā)度最低。行級(jí)鎖：開銷大，加鎖慢；會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度最小，發(fā)生鎖沖突的概率最低，并發(fā)度也最高。頁面鎖：開銷和加鎖時(shí)間界于表鎖和行鎖之間；會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間，并發(fā)度一般 從上述特點(diǎn)可見，很難籠統(tǒng)地說哪種鎖更好，只能就具體應(yīng)用的特點(diǎn)來說哪種鎖更合適！僅從鎖的角度 來說：表級(jí)鎖更適合于以查詢?yōu)橹鳎挥猩倭堪此饕龡l件更新數(shù)據(jù)的應(yīng)用，如 Web 應(yīng)用；而行級(jí)鎖則更適合于有大量按索引條件并發(fā)更新少量不同數(shù)據(jù)，同時(shí)又有 并發(fā)查詢的應(yīng)用，如一些在線事務(wù)處理（OLTP）系統(tǒng)。
MyISAM 表鎖
MySQL 的表級(jí)鎖有兩種模式：表共享讀鎖（Table Read Lock）和表獨(dú)占寫鎖（Table Write Lock）。對(duì) MyISAM 表的讀操作，不會(huì)阻塞其他用戶對(duì)同一表的讀請(qǐng)求，但會(huì)阻塞對(duì)同一表的寫請(qǐng)求；對(duì) MyISAM 表的寫操作，則會(huì)阻塞其他用戶對(duì)同一表的讀和寫操作；MyISAM 表的讀操作與寫操作之間，以及寫操作之間是串行的！根據(jù)如表 20-2 所示的 例子可以知道，當(dāng)一個(gè)線程獲得對(duì)一個(gè)表的寫鎖后，只有持有鎖的線程可以對(duì)表進(jìn)行更新操作。其他線程的讀、寫操作都會(huì)等待，直到鎖被釋放為止。
MyISAM 存儲(chǔ)引擎的寫鎖阻塞讀例子：當(dāng)一個(gè)線程獲得對(duì)一個(gè)表的寫鎖后，只有持有鎖的線程可以對(duì)表進(jìn)行更新操作。其他線程的讀、寫操作都會(huì)等待，直到鎖被釋放為止。
MyISAM 存儲(chǔ)引擎的讀鎖阻塞寫例子:一個(gè) session 使用 LOCK TABLE 命令給表 film_text 加了讀鎖，這個(gè) session 可以查詢鎖定表中的記錄，但更新或訪問其他表都會(huì)提示錯(cuò)誤；同時(shí)，另外一個(gè) session 可以查詢表中的記錄，但更新就會(huì)出現(xiàn)鎖等待。
如何加表鎖
MyISAM 在執(zhí)行查詢語句（SELECT）前，會(huì)自動(dòng)給涉及的所有表加讀鎖，在執(zhí)行更新操作 （UPDATE、DELETE、INSERT 等）前，會(huì)自動(dòng)給涉及的表加寫鎖，這個(gè)過程并不需要用戶干預(yù)，因此，用戶一般不需要直接用 LOCK TABLE 命令給 MyISAM 表顯式加鎖。在示例中，顯式加鎖基本上都是為了演示而已，并非必須如此。給 MyISAM 表顯示加鎖，一般是為了在一定程度模擬事務(wù)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)某一時(shí)間點(diǎn)多個(gè)表的一致性讀取。例如， 有一個(gè)訂單表 orders，其中記錄有各訂單的總金額 total，同時(shí)還有一個(gè)訂單明細(xì)表 order_detail，其中記錄有各訂單每一產(chǎn)品的金額小計(jì) subtotal，假設(shè)我們需要檢查這兩個(gè)表的金額合計(jì)是否相符，可能就需要執(zhí)行如下兩條 SQL：
Select sum(total) from orders;
Select sum(subtotal) from order_detail;
這時(shí)，如果不先給兩個(gè)表加鎖，就可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果，因?yàn)榈谝粭l語句執(zhí)行過程中，order_detail 表可能已經(jīng)發(fā)生了改變。因此，正確的方法應(yīng)該是：
Lock tables orders read local, order_detail read local;
Select sum(total) from orders;
Select sum(subtotal) from order_detail;
Unlock tables;
要特別說明以下兩點(diǎn)內(nèi)容：1、上面的例子在 LOCK TABLES 時(shí)加了“l(fā)ocal”選項(xiàng)，其作用就是在滿足 MyISAM 表并發(fā)插入條件的情況下，允許其他用戶在表尾并發(fā)插入記錄，有關(guān) MyISAM 表的并發(fā)插入問題，在后面還會(huì)進(jìn)一步介紹。
2、在用 LOCK TABLES 給表顯式加表鎖時(shí)，必須同時(shí)取得所有涉及到表的鎖，并且 MySQL 不支持鎖升級(jí)。也就是說，在執(zhí)行 LOCK TABLES 后，只能訪問顯式加鎖的這些表，不能訪問未加鎖的表；同時(shí)，如果加的是讀鎖，那么只能執(zhí)行查詢操作，而不能執(zhí)行更新操作。其實(shí)，在自動(dòng)加鎖的 情況下也基本如此，MyISAM 總是一次獲得 SQL 語句所需要的全部鎖。這也正是 MyISAM 表不會(huì)出現(xiàn)死鎖（Deadlock Free）的原因。
當(dāng)使用 LOCK TABLES 時(shí)，不僅需要一次鎖定用到的所有表，而且，同一個(gè)表在 SQL 語句中出現(xiàn)多少次，就要通過與 SQL 語句中相同的別名鎖定多少次，否則也會(huì)出錯(cuò)！舉例說明如下。（1）對(duì) actor 表獲得讀鎖：
mysql> lock table actor read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
（2）但是通過別名訪問會(huì)提示錯(cuò)誤：
mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name
from actor a,actor b
where a.first_name = b.first_name and a.first_name = 'Lisa' and a.last_name = 'Tom'
and a.last_name <> b.last_name;
（3）需要對(duì)別名分別鎖定：
mysql> lock table actor as a read,actor as b read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
（4）按照別名的查詢可以正確執(zhí)行：
mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name
from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name
and a.first_name = 'Lisa' and a.last_name = 'Tom'
and a.last_name <> b.last_name;
+————+———–+————+———–+
| first_name | last_name | first_name | last_name |
+————+———–+————+———–+
| Lisa | Tom | LISA | MONROE |
+————+———–+————+———–+
1 row in set (0.00 sec)
查詢表級(jí)鎖爭(zhēng)用情況
可以通過檢查 table_locks_waited 和 table_locks_immediate 狀態(tài)變量來分析系統(tǒng)上的表鎖定爭(zhēng)奪：
mysql> show status like 'table%';
Variable_name | Value
Table_locks_immediate | 2979
Table_locks_waited | 0
2 rows in set (0.00 sec))
如果 Table_locks_waited 的值比較高，則說明存在著較嚴(yán)重的表級(jí)鎖爭(zhēng)用情況。
并發(fā)插入（Concurrent Inserts）
上文提到過 MyISAM 表的讀和寫是串行的，但這是就總體而言的。在一定條件下，MyISAM 表也支持查詢和插入操作的并發(fā)進(jìn)行。
MyISAM 存儲(chǔ)引擎有一個(gè)系統(tǒng)變量 concurrent_insert，專門用以控制其并發(fā)插入的行為，其值分別可以為 0、1 或 2。
當(dāng) concurrent_insert 設(shè)置為 0 時(shí)，不允許并發(fā)插入。當(dāng) concurrent_insert 設(shè)置為 1 時(shí)，如果 MyISAM 表中沒有空洞（即表的中間沒有被刪除的行），MyISAM 允許在一個(gè)進(jìn)程讀表的同時(shí)，另一個(gè)進(jìn)程從表尾插入記錄。這也是 MySQL 的默認(rèn)設(shè)置。
當(dāng) concurrent_insert 設(shè)置為 2 時(shí)，無論 MyISAM 表中有沒有空洞，都允許在表尾并發(fā)插入記錄。
在下面的例子中，session_1 獲得了一個(gè)表的 READ LOCAL 鎖，該線程可以對(duì)表進(jìn)行查詢操作，但不能對(duì)表進(jìn)行更新操作；其他的線程（session_2），雖然不能對(duì)表進(jìn)行刪除和更新操作，但卻可以對(duì)該表進(jìn)行并發(fā)插入操作，這里假設(shè)該表中間不存在空洞。
MyISAM 存儲(chǔ)引擎的讀寫（INSERT）并發(fā)例子：
可以利用 MyISAM 存儲(chǔ)引擎的并發(fā)插入特性，來解決應(yīng) 用中對(duì)同一表查詢和插入的鎖爭(zhēng)用。例如，將 concurrent_insert 系統(tǒng)變量設(shè)為 2，總是允許并發(fā)插入；同時(shí)，通過定期在系統(tǒng)空閑時(shí)段執(zhí)行 OPTIMIZE TABLE 語句來整理空間碎片，收回因刪除記錄而產(chǎn)生的中間空洞。
MyISAM 的鎖調(diào)度
前面講過，MyISAM 存儲(chǔ)引擎的讀鎖和寫鎖是互斥的，讀寫操作是串行的。**那么，一個(gè)進(jìn)程請(qǐng)求某個(gè) MyISAM 表的讀鎖，同時(shí)另一個(gè)進(jìn)程也請(qǐng)求同一表的寫鎖，MySQL 如何處理呢？答案是寫進(jìn)程先獲得鎖。不僅如此，即使讀請(qǐng)求先到鎖等待隊(duì)列，寫請(qǐng)求后 到，寫鎖也會(huì)插到讀鎖請(qǐng)求之前！這是因?yàn)?MySQL 認(rèn)為寫請(qǐng)求一般比讀請(qǐng)求要重要。**這也正是 MyISAM 表不太適合于有大量更新操作和查詢操作應(yīng)用的原 因，因?yàn)?，大量的更新操作?huì)造成查詢操作很難獲得讀鎖，從而可能永遠(yuǎn)阻塞。這種情況有時(shí)可能會(huì)變得非常糟糕！幸好我們可以通過一些設(shè)置來調(diào)節(jié) MyISAM 的調(diào)度行為。
1.通過指定啟動(dòng)參數(shù) low-priority-updates，使 MyISAM 引擎默認(rèn)給予讀請(qǐng)求以優(yōu)先的權(quán)利。
2.通過執(zhí)行命令 SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1，使該連接發(fā)出的更新請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)降低。
3.通過指定 INSERT、UPDATE、DELETE 語句的 LOW_PRIORITY 屬性，降低該語句的優(yōu)先級(jí)。
雖然上面 3 種方法都是要么更新優(yōu)先，要么查詢優(yōu)先的方法，但還是可以用其來解決查詢相對(duì)重要的應(yīng)用（如用戶登錄系統(tǒng)）中，讀鎖等待嚴(yán)重的問題。另外，MySQL 也提供了一種折中的辦法來調(diào)節(jié)讀寫沖突，即給系統(tǒng)參數(shù) max_write_lock_count 設(shè)置一個(gè)合適的值，當(dāng)一個(gè)表的讀鎖達(dá)到這個(gè)值后，MySQL 就暫時(shí)將寫請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)降低，給讀進(jìn)程一定獲得鎖的機(jī)會(huì)。
上面已經(jīng)討論了寫優(yōu)先調(diào)度機(jī)制帶來的問題和解決辦法。這 里還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：一些需要長時(shí)間運(yùn)行的查詢操作，也會(huì)使寫進(jìn)程“餓死”！因此，應(yīng)用中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)長時(shí)間運(yùn)行的查詢操作，不要總想用一條 SELECT 語 句來解決問題，因?yàn)檫@種看似巧妙的 SQL 語句，往往比較復(fù)雜，執(zhí)行時(shí)間較長，在可能的情況下可以通過使用中間表等措施對(duì) SQL 語句做一定的“分解”，使每 一步查詢都能在較短時(shí)間完成，從而減少鎖沖突。如果復(fù)雜查詢不可避免，應(yīng)盡量安排在數(shù)據(jù)庫空閑時(shí)段執(zhí)行，比如一些定期統(tǒng)計(jì)可以安排在夜間執(zhí)行。
InnoDB 鎖
InnoDB 與 MyISAM 的最大不同有兩點(diǎn)：一是支持事務(wù)（TRANSACTION）；二是采用了行級(jí)鎖。行級(jí)鎖與表級(jí)鎖本來就有許多不同之處，另外，事務(wù)的引入也帶來了一些新問題。
1、事務(wù)（Transaction）及其 ACID 屬性事務(wù)是由一組 SQL 語句組成的邏輯處理單元，事務(wù)具有 4 屬性，通常稱為事務(wù)的 ACID 屬性。
原子性（Actomicity）：事務(wù)是一個(gè)原子操作單元，其對(duì)數(shù)據(jù)的修改，要么全都執(zhí)行，要么全都不執(zhí)行。
一致性（Consistent）：在事務(wù)開始和完成時(shí)，數(shù)據(jù)都必須保持一致狀態(tài)。這意味著所有相關(guān)的數(shù)據(jù)規(guī)則都必須應(yīng)用于事務(wù)的修改，以操持完整性；事務(wù)結(jié)束時(shí)，所有的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如 B 樹索引或雙向鏈表）也都必須是正確的。
隔離性（Isolation）：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供一定的隔離機(jī)制，保證事務(wù)在不受外部并發(fā)操作影響的“獨(dú)立”環(huán)境執(zhí)行。這意味著事務(wù)處理過程中的中間狀態(tài)對(duì)外部是不可見的，反之亦然。
持久性（Durable）：事務(wù)完成之后，它對(duì)于數(shù)據(jù)的修改是永久性的，即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障也能夠保持。2、并發(fā)事務(wù)帶來的問題相對(duì)于串行處理來說，并發(fā)事務(wù)處理能大大增加數(shù)據(jù)庫資源的利用率，提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的事務(wù)吞吐量，從而可以支持可以支持更多的用戶。但并發(fā)事務(wù)處理也會(huì)帶來一些問題，主要包括以下幾種情況。
更新丟失（Lost Update）：當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)選擇同一行，然后基于最初選定的值更新該行時(shí)，由于每個(gè)事務(wù)都不知道其他事務(wù)的存在，就會(huì)發(fā)生丟失更新問題——最后的更新覆蓋了其他事務(wù)所做的更新。例如，兩個(gè)編輯人員制作了同一文檔的電子副本。每個(gè)編輯人員獨(dú)立地更改其副本，然后保存更改后的副本，這樣就覆蓋了原始文檔。最后保存其更改保存其更改副本的編輯人員覆蓋另一個(gè)編輯人員所做的修改。如果在一個(gè)編輯人員完成并提交事務(wù)之前，另一個(gè)編輯人員不能訪問同一文件，則可避免此問題。
**臟讀（Dirty Reads）：**一個(gè)事務(wù)正在對(duì)一條記錄做修改，在這個(gè)事務(wù)并提交前，這條記錄的數(shù)據(jù)就處于不一致狀態(tài)；這時(shí)，另一個(gè)事務(wù)也來讀取同一條記錄，如果不加控制，第二個(gè)事務(wù)讀取了這些“臟”的數(shù)據(jù)，并據(jù)此做進(jìn)一步的處理，就會(huì)產(chǎn)生未提交的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。這種現(xiàn)象被形象地叫做“臟讀”。不可重復(fù)讀（Non-Repeatable Reads）：一個(gè)事務(wù)在讀取某些數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)生了改變、或某些記錄已經(jīng)被刪除了！這種現(xiàn)象叫做“不可重復(fù)讀”。
幻讀（Phantom Reads）：一個(gè)事務(wù)按相同的查詢條件重新讀取以前檢索過的數(shù)據(jù)，卻發(fā)現(xiàn)其他事務(wù)插入了滿足其查詢條件的新數(shù)據(jù)，這種現(xiàn)象就稱為“幻讀”。
3、事務(wù)隔離級(jí)別在并發(fā)事務(wù)處理帶來的問題中，“更新丟失”通常應(yīng)該是完全避免的。但防止更新丟失，并不能單靠數(shù)據(jù)庫事務(wù)控制器來解決，需要應(yīng)用程序?qū)σ碌臄?shù)據(jù)加必要的鎖來解決，因此，防止更新丟失應(yīng)該是應(yīng)用的責(zé)任。
“臟讀”、“不可重復(fù)讀”和“幻讀”，其實(shí)都是數(shù)據(jù)庫讀一致性問題，必須由數(shù)據(jù)庫提供一定的事務(wù)隔離機(jī)制來解決。數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)事務(wù)隔離的方式，基本可以分為以下兩種。
一種是在讀取數(shù)據(jù)前，對(duì)其加鎖，阻止其他事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。另一種是不用加任何鎖，通過一定機(jī)制生成一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)間點(diǎn)的一致性數(shù)據(jù)快照（Snapshot），并用這個(gè)快照來提供一定級(jí)別（語句級(jí)或事務(wù)級(jí)）的一致性讀取。從用戶的角度，好像是數(shù)據(jù)庫可以提供同一數(shù)據(jù)的多個(gè)版本，因此，這種技術(shù)叫做數(shù)據(jù)多版本并發(fā)控制（Ｍ ultiVersion Concurrency Control，簡稱 MVCC 或 MCC），也經(jīng)常稱為多版本數(shù)據(jù)庫。在 MVCC 并發(fā)控制中，讀操作可以分成兩類：快照讀 (snapshot read)與當(dāng)前讀 (current read)?？煺兆x，讀取的是記錄的可見版本 (有可能是歷史版本)，不用加鎖。當(dāng)前讀，讀取的是記錄的最新版本，并且，當(dāng)前讀返回的記錄，都會(huì)加上鎖，保證其他事務(wù)不會(huì)再并發(fā)修改這條記錄。在一個(gè)支持 MVCC 并發(fā)控制的系統(tǒng)中，哪些讀操作是快照讀？哪些操作又是當(dāng)前讀呢？以 MySQL InnoDB 為例：
快照讀：簡單的 select 操作，屬于快照讀，不加鎖。(當(dāng)然，也有例外)
select * from table where ?;
當(dāng)前讀：特殊的讀操作，插入/更新/刪除操作，屬于當(dāng)前讀，需要加鎖。下面語句都屬于當(dāng)前讀，讀取記錄的最新版本。并且，讀取之后，還需要保證其他并發(fā)事務(wù)不能修改當(dāng)前記錄，對(duì)讀取記錄加鎖。其中，除了第一條語句，對(duì)讀取記錄加 S 鎖 (共享鎖)外，其他的操作，都加的是 X 鎖 (排它鎖)。
select * from table where ? lock in share mode;
select * from table where ? for update;
insert into table values (…);
update table set ? where ?;
delete from table where ?;
數(shù)據(jù)庫的事務(wù)隔離越嚴(yán)格，并發(fā)副作用越小，但付出的代價(jià)也就越大，因?yàn)槭聞?wù)隔離實(shí)質(zhì)上就是使事務(wù)在一定程度上 “串行化”進(jìn)行，這顯然與“并發(fā)”是矛盾的。同時(shí)，不同的應(yīng)用對(duì)讀一致性和事務(wù)隔離程度的要求也是不同的，比如許多應(yīng)用對(duì)“不可重復(fù)讀”和“幻讀”并不敏 感，可能更關(guān)心數(shù)據(jù)并發(fā)訪問的能力。
為了解決“隔離”與“并發(fā)”的矛盾，ISO/ANSI SQL92 定義了 4 個(gè)事務(wù)隔離級(jí)別，每個(gè)級(jí)別的隔離程度不同，允許出現(xiàn)的副作用也不同，應(yīng)用可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)邏輯要求，通過選擇不同的隔離級(jí)別來平衡 “隔離”與“并發(fā)”的矛盾。下表很好地概括了這 4 個(gè)隔離級(jí)別的特性。
獲取 InonoD 行鎖爭(zhēng)用情況
mysql> show status like 'innodb_row_lock%';
如果發(fā)現(xiàn)鎖爭(zhēng)用比較嚴(yán)重，如 InnoDB_row_lock_waits 和 InnoDB_row_lock_time_avg 的值比較高，還可以通過設(shè)置 InnoDB Monitors 來進(jìn)一步觀察發(fā)生鎖沖突的表、數(shù)據(jù)行等，并分析鎖爭(zhēng)用的原因。
InnoDB 的行鎖模式及加鎖方法
InnoDB 實(shí)現(xiàn)了以下兩種類型的行鎖。
共享鎖（s）：又稱讀鎖。允許一個(gè)事務(wù)去讀一行，阻止其他事務(wù)獲得相同數(shù)據(jù)集的排他鎖。若事務(wù) T 對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象 A 加上 S 鎖，則事務(wù) T 可以讀 A 但不能修改 A，其他事務(wù)只能再對(duì) A 加 S 鎖，而不能加 X 鎖，直到 T 釋放 A 上的 S 鎖。這保證了其他事務(wù)可以讀 A，但在 T 釋放 A 上的 S 鎖之前不能對(duì) A 做任何修改。
排他鎖（Ｘ）：又稱寫鎖。允許獲取排他鎖的事務(wù)更新數(shù)據(jù)，阻止其他事務(wù)取得相同的數(shù)據(jù)集共享讀鎖和排他寫鎖。若事務(wù) T 對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象 A 加上 X 鎖，事務(wù) T 可以讀 A 也可以修改 A，其他事務(wù)不能再對(duì) A 加任何鎖，直到 T 釋放 A 上的鎖。
對(duì)于共享鎖大家可能很好理解，就是多個(gè)事務(wù)只能讀數(shù)據(jù)不能改數(shù)據(jù)。
對(duì)于排他鎖大家的理解可能就有些差別，我當(dāng)初就犯了一個(gè)錯(cuò)誤，以為排他鎖鎖住一行數(shù)據(jù)后，其他事務(wù)就不能讀取和修改該行數(shù)據(jù)，其實(shí)不是這樣的。排他鎖指的是一個(gè)事務(wù)在一行數(shù)據(jù)加上排他鎖后，其他事務(wù)不能再在其上加其他的鎖。mysql InnoDB 引擎默認(rèn)的修改數(shù)據(jù)語句：update,delete,insert 都會(huì)自動(dòng)給涉及到的數(shù)據(jù)加上排他鎖，select 語句默認(rèn)不會(huì)加任何鎖類型，如果加排他鎖可以使用 select …for update 語句，加共享鎖可以使用 select … lock in share mode 語句。所以加過排他鎖的數(shù)據(jù)行在其他事務(wù)種是不能修改數(shù)據(jù)的，也不能通過 for update 和 lock in share mode 鎖的方式查詢數(shù)據(jù)，但可以直接通過 select …from…查詢數(shù)據(jù)，因?yàn)槠胀ú樵儧]有任何鎖機(jī)制。另外，為了允許行鎖和表鎖共存，實(shí)現(xiàn)多粒度鎖機(jī)制，InnoDB 還有兩種內(nèi)部使用的意向鎖（Intention Locks），這兩種意向鎖都是表鎖。
意向共享鎖（IS）：事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行共享鎖，事務(wù)在給一個(gè)數(shù)據(jù)行加共享鎖前必須先取得該表的 IS 鎖。
意向排他鎖（IX）：事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行加排他鎖，事務(wù)在給一個(gè)數(shù)據(jù)行加排他鎖前必須先取得該表的 IX 鎖。
InnoDB 行鎖模式兼容性列表:
如果一個(gè)事務(wù)請(qǐng)求的鎖模式與當(dāng)前的鎖兼容，InnoDB 就請(qǐng)求的鎖授予該事務(wù)；反之，如果兩者兩者不兼容，該事務(wù)就要等待鎖釋放。意向鎖是 InnoDB 自動(dòng)加的，不需用戶干預(yù)。對(duì)于 UPDATE、DELETE 和 INSERT 語句，InnoDB 會(huì)自動(dòng)給涉及數(shù)據(jù)集加排他鎖（X)；對(duì)于普通 SELECT 語句，InnoDB 不會(huì)加任何鎖。事務(wù)可以通過以下語句顯式給記錄集加共享鎖或排他鎖：共享鎖（S）：mysql SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE。排他鎖（X）：mysql SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE。用mysql SELECT ... IN SHARE MODE獲得共享鎖，主要用在需要數(shù)據(jù)依存關(guān)系時(shí)來確認(rèn)某行記錄是否存在，并確保沒有人對(duì)這個(gè)記錄進(jìn)行 UPDATE 或者 DELETE 操作。但是如果當(dāng)前事務(wù)也需要對(duì)該記錄進(jìn)行更新操作，則很有可能造成死鎖，對(duì)于鎖定行記錄后需要進(jìn)行更新操作的應(yīng)用，應(yīng)該使用 SELECT… FOR UPDATE 方式獲得排他鎖。
InnoDB 行鎖實(shí)現(xiàn)方式
InnoDB 行鎖是通過給索引上的索引項(xiàng)加鎖來實(shí)現(xiàn)的，這一點(diǎn) MySQL 與 Oracle 不同，后者是通過在數(shù)據(jù)塊中對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)行加鎖來實(shí)現(xiàn)的。InnoDB 這種行鎖實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)意味著：只有通過索引條件檢索數(shù)據(jù)，InnoDB 才使用行級(jí)鎖，否則，InnoDB 將使用表鎖！在實(shí)際應(yīng)用中，要特別注意 InnoDB 行鎖的這一特性，不然的話，可能導(dǎo)致大量的鎖沖突，從而影響并發(fā)性能。下面通過一些實(shí)際例子來加以說明。（1）在不通過索引條件查詢的時(shí)候，InnoDB 確實(shí)使用的是表鎖，而不是行鎖。
mysql> create table tab_no_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb;
Query OK, 0 rows affected (0.15 sec)
mysql> insert into tab_no_index values(1,'1'),(2,'2'),(3,'3'),(4,'4');
Query OK, 4 rows affected (0.00 sec)
Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0
在上面的例子中，看起來 session_1 只給一行加了排他鎖，但 session_2 在請(qǐng)求其他行的排他鎖時(shí)，卻出現(xiàn)了鎖等待！原因就是在沒有索引的情況下，InnoDB 只能使用表鎖。當(dāng)我們給其增加一個(gè)索引后，InnoDB 就只鎖定了符合條件的行，如下例所示：創(chuàng)建 tab_with_index 表，id 字段有普通索引：
mysql> create table tab_with_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb;
mysql> alter table tab_with_index add index id(id);
（2）由于 MySQL 的行鎖是針對(duì)索引加的鎖，不是針對(duì)記錄加的鎖，所以雖然是訪問不同行的記錄，但是如果是使用相同的索引鍵，是會(huì)出現(xiàn)鎖沖突的。應(yīng)用設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意這一點(diǎn)。在下面的例子中，表 tab_with_index 的 id 字段有索引，name 字段沒有索引：
mysql> alter table tab_with_index drop index name;
Query OK, 4 rows affected (0.22 sec) Records: 4 Duplicates: 0
Warnings: 0
mysql> insert into tab_with_index values(1,'4');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from tab_with_index where id = 1;
InnoDB 存儲(chǔ)引擎使用相同索引鍵的阻塞例子.
（3）當(dāng)表有多個(gè)索引的時(shí)候，不同的事務(wù)可以使用不同的索引鎖定不同的行，另外，不論是使用主鍵索引、唯一索引或普通索引，InnoDB 都會(huì)使用行鎖來對(duì)數(shù)據(jù)加鎖。在下面的例子中，表 tab_with_index 的 id 字段有主鍵索引，name 字段有普通索引：
mysql> alter table tab_with_index add index name(name);
Query OK, 5 rows affected (0.23 sec) Records: 5 Duplicates: 0
Warnings: 0
InnoDB 存儲(chǔ)引擎的表使用不同索引的阻塞例子
（4）即便在條件中使用了索引字段，但是否使用索引來檢索數(shù)據(jù)是由 MySQL 通過判斷不同執(zhí)行計(jì)劃的代價(jià)來決 定的，如果 MySQL 認(rèn)為全表掃描效率更高，比如對(duì)一些很小的表，它就不會(huì)使用索引，這種情況下 InnoDB 將使用表鎖，而不是行鎖。因此，在分析鎖沖突 時(shí)，別忘了檢查 SQL 的執(zhí)行計(jì)劃，以確認(rèn)是否真正使用了索引。比如，在 tab_with_index 表里的 name 字段有索引，但是 name 字段是 varchar 類型的，檢索值的數(shù)據(jù)類型與索引字段不同，雖然 MySQL 能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，但卻不會(huì)使用索引，從而導(dǎo)致 InnoDB 使用表鎖。通過用 explain 檢查兩條 SQL 的執(zhí)行計(jì)劃，我們可以清楚地看到了這一點(diǎn)。
mysql> explain select * from tab_with_index where name = 1 \G
mysql> explain select * from tab_with_index where name = '1' \G
間隙鎖（Next-Key 鎖）當(dāng)我們用范圍條件而不是相等條件檢索數(shù)據(jù)，并請(qǐng)求共享或排他鎖時(shí)，InnoDB 會(huì)給符合條件的已有數(shù)據(jù)記錄的 索引項(xiàng)加鎖；對(duì)于鍵值在條件范圍內(nèi)但并不存在的記錄，叫做“間隙（GAP)”，InnoDB 也會(huì)對(duì)這個(gè)“間隙”加鎖，這種鎖機(jī)制就是所謂的間隙鎖 （Next-Key 鎖）。舉例來說，假如 emp 表中只有 101 條記錄，其 empid 的值分別是 1,2,…,100,101，下面的 SQL：
Select * from emp where empid > 100 for update;
是一個(gè)范圍條件的檢索，InnoDB 不僅會(huì)對(duì)符合條件的 empid 值為 101 的記錄加鎖，也會(huì)對(duì) empid 大于 101（這些記錄并不存在）的“間隙”加鎖。
InnoDB 使用間隙鎖的目的，一方面是為了防止幻讀，以滿足相關(guān)隔離級(jí)別的要求，對(duì)于上面的例子，要是不使 用間隙鎖，如果其他事務(wù)插入了 empid 大于 100 的任何記錄，那么本事務(wù)如果再次執(zhí)行上述語句，就會(huì)發(fā)生幻讀；另外一方面，是為了滿足其恢復(fù)和復(fù)制的需 要。有關(guān)其恢復(fù)和復(fù)制對(duì)鎖機(jī)制的影響，以及不同隔離級(jí)別下 InnoDB 使用間隙鎖的情況，在后續(xù)的章節(jié)中會(huì)做進(jìn)一步介紹。
很顯然，在使用范圍條件檢索并鎖定記錄時(shí)，InnoDB 這種加鎖機(jī)制會(huì)阻塞符合條件范圍內(nèi)鍵值的并發(fā)插入，這往往會(huì)造成嚴(yán)重的鎖等待。因此，在實(shí)際應(yīng)用開發(fā)中，尤其是并發(fā)插入比較多的應(yīng)用，我們要盡量優(yōu)化業(yè)務(wù)邏輯，盡量使用相等條件來訪問更新數(shù)據(jù)，避免使用范圍條件。
還要特別說明的是，InnoDB 除了通過范圍條件加鎖時(shí)使用間隙鎖外，如果使用相等條件請(qǐng)求給一個(gè)不存在的記錄加鎖，InnoDB 也會(huì)使用間隙鎖！下面這個(gè)例子假設(shè) emp 表中只有 101 條記錄，其 empid 的值分別是 1,2,……,100,101。InnoDB 存儲(chǔ)引擎的間隙鎖阻塞例子
小結(jié)本文重點(diǎn)介紹了 MySQL 中 MyISAM 表級(jí)鎖和 InnoDB 行級(jí)鎖的實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)，并討論了兩種存儲(chǔ)引擎經(jīng)常遇到的鎖問題和解決辦法。
對(duì)于 MyISAM 的表鎖，主要討論了以下幾點(diǎn)：（1）共享讀鎖（S）之間是兼容的，但共享讀鎖（S）與排他寫鎖（X）之間，以及排他寫鎖（X）之間是互斥的，也就是說讀和寫是串行的。
（2）在一定條件下，MyISAM 允許查詢和插入并發(fā)執(zhí)行，我們可以利用這一點(diǎn)來解決應(yīng)用中對(duì)同一表查詢和插入的鎖爭(zhēng)用問題。
（3）MyISAM 默認(rèn)的鎖調(diào)度機(jī)制是寫優(yōu)先，這并不一定適合所有應(yīng)用，用戶可以通過設(shè)置 LOW_PRIORITY_UPDATES 參數(shù)，或在 INSERT、UPDATE、DELETE 語句中指定 LOW_PRIORITY 選項(xiàng)來調(diào)節(jié)讀寫鎖的爭(zhēng)用。
（4）由于表鎖的鎖定粒度大，讀寫之間又是串行的，因此，如果更新操作較多，MyISAM 表可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的鎖等待，可以考慮采用 InnoDB 表來減少鎖沖突。
對(duì)于 InnoDB 表，本文主要討論了以下幾項(xiàng)內(nèi)容：（1）InnoDB 的行鎖是基于索引實(shí)現(xiàn)的，如果不通過索引訪問數(shù)據(jù)，InnoDB 會(huì)使用表鎖。（2）介紹了 InnoDB 間隙鎖（Next-key)機(jī)制，以及 InnoDB 使用間隙鎖的原因。
在不同的隔離級(jí)別下，InnoDB 的鎖機(jī)制和一致性讀策略不同。在了解 InnoDB 鎖特性后，用戶可以通過設(shè)計(jì)和 SQL 調(diào)整等措施減少鎖沖突和死鎖，包括：
1.盡量使用較低的隔離級(jí)別；精心設(shè)計(jì)索引，并盡量使用索引訪問數(shù)據(jù)，使加鎖更精確，從而減少鎖沖突的機(jī)會(huì)；
2.選擇合理的事務(wù)大小，小事務(wù)發(fā)生鎖沖突的幾率也更??；
3.給記錄集顯式加鎖時(shí)，最好一次性請(qǐng)求足夠級(jí)別的鎖。比如要修改數(shù)據(jù)的話，最好直接申請(qǐng)排他鎖，而不是先申請(qǐng)共享鎖，修改時(shí)再請(qǐng)求排他鎖，這樣容易產(chǎn)生死鎖；
4.不同的程序訪問一組表時(shí)，應(yīng)盡量約定以相同的順序訪問各表，對(duì)一個(gè)表而言，盡可能以固定的順序存取表中的行。這樣可以大大減少死鎖的機(jī)會(huì)；
5.盡量用相等條件訪問數(shù)據(jù)，這樣可以避免間隙鎖對(duì)并發(fā)插入的影響；不要申請(qǐng)超過實(shí)際需要的鎖級(jí)別；除非必須，查詢時(shí)不要顯示加鎖；
6.對(duì)于一些特定的事務(wù)，可以使用表鎖來提高處理速度或減少死鎖的可能。
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