数据库锁原理

布满荆棘的人生 2023-10-09 17:06 9阅读 0赞

#### 数据库锁原理 ####

*  锁的定义
 *  InnoDB中的锁模式
 *   *  共享锁
     *  独占锁
     *  共享意向锁和独占意向锁
     *  LOCK\_AUTO\_INC自增锁
     *  INNODB\_AUTOINC\_LOCK\_MODE
 *  InnoDB中的锁类型
 *   *  表锁
     *  行锁
 *  行子类型
 *   *  LOCK\_REC\_NOT\_GAP精准行锁
     *  LOCK\_GAP行GAP锁
     *  LOCK\_ORDINARY行NEXT-KEY锁
     *  LOCK\_INSERT\_INTENTION插入意向锁

## 锁的定义 ##

为了体内的事务和事务之间相互不影响而进化出来的功能。

在某个事务操作数据之前，为这些数据加上一把锁，防止其他事务同时操作，在操作完成之后会将锁释放。以便其他事务再次进行上锁执行。

不同的存储引擎中，锁功能也并不相同。

## InnoDB中的锁模式 ##

![在这里插入图片描述][514ebc1e7ce6430fa5f824db114e7bde.png]  
![在这里插入图片描述][7e79c141376c4c1bbac843d49aa62507.png]  
![在这里插入图片描述][34861e68e7874a1c927bc36cb4179463.png]

### 共享锁 ###

可以使用LOCK IN SHARE MODE为数据添加共享锁。

![在这里插入图片描述][4000d0e0e9d04597b0f98e3f0ec8f406.png]  
数据加了共享锁之后，其他事务仍然可以加新的共享锁。但无法添加排他锁。这样就可以在读取数据的时候，阻止数据被其他事务修改。

![在这里插入图片描述][0f90110f386746539f0c0ffd7cc9b817.png]

### 独占锁 ###

独占锁，也就是排它锁或写锁，可以通过FOR UPDATE添加。数据加了独占锁之后，直到被释放之前，其他事务将不能再为数据加任何锁。

合理使用共享锁独占锁就可以解决事务间写入隔离的问题，以及脏读、重复读。

不过有关读的问题可以使用效率更高的MVCC解决。

### 共享意向锁和独占意向锁 ###

也称为IS共享意向锁和IX独占意向锁。

![在这里插入图片描述][1e560a861bc14612b7dcef6487c6a1d6.png]  
意向锁就是在上锁时需要在数据所在表上做一个标记，表示这个表已经被加锁。

这样的好处是其他事务为这个表加锁之前，就不需要遍历每一条数据中是否有锁。而只需要看一下表的意向锁即可。大大提升锁判断的效率。

### LOCK\_AUTO\_INC自增锁 ###

LOCK\_AUTO\_INC自增锁是一个表锁。

配置了AUTO\_INCREMENT的自增列服务。

在插入数据时会增加自增锁，然后生成自增值。同时阻塞其他的插入操作，以保证值的唯一。

值得注意的是，如果自增值已经生成，但事务回滚了，自增值也不会回退。也就是说明自增值可能不连续。

### INNODB\_AUTOINC\_LOCK\_MODE ###

通过INNODB\_AUTOINC\_LOCK\_MODE来设置自增锁的机制。

0指自增场景都增加自增锁。

2指自增场景不添加锁直接生成自增值。

这样即使不回滚，在并发插入情况下也会出现不连续。

1默认是在插入数量时采用2机制，而不确定数量时使用0机制。

## InnoDB中的锁类型 ##

LOCK\_TYPE按照锁的粒度分为：

1.  LOCK\_TABLE(表锁)
2.  LOCK\_REC(行锁)

在BDB存储引擎中还支持页锁

### 表锁 ###

表锁指对整张表加锁。

在释放之前拒绝其他事务操作这张表的任何数据。

在特有信息中会记录被锁的表信息。

![在这里插入图片描述][167be5633f0c4154bcda282fb09b3ce6.png]

### 行锁 ###

对表内某些行进行加锁。

在特有信息中会记录被锁表的信息以及对应的表空间和页号。

最重要的是会使用一个BIT数组记录哪些行被锁了。

行锁都是添加到MySQL中的数据或者索引中，也就是聚簇索引树或者二级索引树的行中。

![在这里插入图片描述][bd471fc8a96b4f18897640fda46a78a2.png]  
根据不同的查询条件，会选择不同功能的行锁。这就要看一下行子类型。

## 行子类型 ##

行子类型REC\_LOCK\_TYPE包括4种：

1.  LOCK\_REC\_NOT\_GAP精准行锁
2.  LOCK\_GAP行GAP锁
3.  LOCK\_ORDINARY行NEXT-KEY锁
4.  LOCK\_INSERT\_INTENTION插入意向锁

### LOCK\_REC\_NOT\_GAP精准行锁 ###

![在这里插入图片描述][d4d2ea1a713c44dba1d2203787aefc01.png]精准行锁只锁住精准对应的行。

### LOCK\_GAP行GAP锁 ###

![在这里插入图片描述][021b99544d1f42149989f59ce8537c52.png]  
行GAP锁，锁住行与行之间的间隙。防止在行间隙中插入数据。

### LOCK\_ORDINARY行NEXT-KEY锁 ###

行NEXT-KEY锁，即是精准行锁和行GAP锁的组合。

![在这里插入图片描述][65891b22a5b74d0aa7d66e308034bfa2.png]  
直观来看，这三种行锁的范围会根据不同的WHERE条件进行选择。

### LOCK\_INSERT\_INTENTION插入意向锁 ###

最后插入意向锁是一个特殊的GAP锁，也是共享锁。

如果一个行间隙加了GAP锁，这时其他事务如果要在这个行间隙插入数据，就会加插入意向锁。

由于是共享的，所以多个事务都可以加这个锁。

当GAP锁释放之后，MySQL允许多个插入意向锁同时进行，不需要串行执行，以提升插入效率。

**参考资料：**[5分钟精通数据库锁原理-事务的隔离性][5_-]

[514ebc1e7ce6430fa5f824db114e7bde.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/514ebc1e7ce6430fa5f824db114e7bde.png
[7e79c141376c4c1bbac843d49aa62507.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/7e79c141376c4c1bbac843d49aa62507.png
[34861e68e7874a1c927bc36cb4179463.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/34861e68e7874a1c927bc36cb4179463.png
[4000d0e0e9d04597b0f98e3f0ec8f406.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/4000d0e0e9d04597b0f98e3f0ec8f406.png
[0f90110f386746539f0c0ffd7cc9b817.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/0f90110f386746539f0c0ffd7cc9b817.png
[1e560a861bc14612b7dcef6487c6a1d6.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/1e560a861bc14612b7dcef6487c6a1d6.png
[167be5633f0c4154bcda282fb09b3ce6.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/167be5633f0c4154bcda282fb09b3ce6.png
[bd471fc8a96b4f18897640fda46a78a2.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/bd471fc8a96b4f18897640fda46a78a2.png
[d4d2ea1a713c44dba1d2203787aefc01.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/d4d2ea1a713c44dba1d2203787aefc01.png
[021b99544d1f42149989f59ce8537c52.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/021b99544d1f42149989f59ce8537c52.png
[65891b22a5b74d0aa7d66e308034bfa2.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/65891b22a5b74d0aa7d66e308034bfa2.png
[5_-]: https://www.bilibili.com/video/BV1ZY4y1R7xE/?spm_id_from=333.788&vd_source=a1af903e57688df870625021f7f3a7eb