3.4意向锁
1). 介绍
为了避免 DML 在执行时,加的行锁与表锁的冲突,在 InnoDB 中引入了意向锁,使得表锁不用检查
每行数据是否加锁,使用意向锁来减少表锁的检查。
假如没有意向锁,客户端一对表加了行锁后,客户端二如何给表加表锁呢,来通过示意图简单分析
一下:
首先客户端一,开启一个事务,然后执行 DML 操作,在执行 DML 语句时,会对涉及到的行加行
锁。
当客户端二,想对这张表加表锁时,会检查当前表是否有对应的行锁,如果没有,则添加表锁,此
时就会从第一行数据,检查到最后一行数据,效率较低。
有了意向锁之后 :
客户端一,在执行DML操作时,会对涉及的行加行锁,同时也会对该表加上意向锁。
而其他客户端,在对这张表加表锁的时候,会根据该表上所加的意向锁来判定是否可以成功加表
锁,而不用逐行判断行锁情况了。
2). 分类 意向共享锁 (IS): 由语句 select ... lock in share mode 添加 。 与 表锁共享锁
(read) 兼容,与表锁排他锁 (write) 互斥。
意向排他锁 (IX): 由 insert 、 update 、 delete 、 select...for update 添加 。与表锁共
享锁 (read) 及排他锁 (write) 都互斥,意向锁之间不会互斥。
一旦事务提交了,意向共享锁、意向排他锁,都会自动释放。
可以通过以下 SQL ,查看意向锁及行锁的加锁情况:
1. select object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data from 2. performance_schema.data_locks;
演示:
A. 意向共享锁与表读锁是兼容的
B. 意向排他锁与表读锁、写锁都是互斥的
4.行级锁
4.1介绍
行级锁,每次操作锁住对应的行数据。锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度最高。应用
在InnoDB存储引擎中。
InnoDB 的数据是基于索引组织的,行锁是通过对索引上的索引项加锁来实现的,而不是对记录加
的锁。对于行级锁,主要分为以下三类:
行锁( Record Lock ):锁定单个行记录的锁,防止其他事务对此行进行 update 和 delete 。在
RC 、 RR 隔离级别下都支持。
间隙锁(Gap Lock):锁定索引记录间隙(不含该记录),确保索引记录间隙不变,防止其他事
务在这个间隙进行insert,产生幻读。在RR隔离级别下都支持。
临键锁(Next-Key Lock):行锁和间隙锁组合,同时锁住数据,并锁住数据前面的间隙Gap。
在RR隔离级别下支持。
4.2行锁
1). 介绍
InnoDB实现了以下两种类型的行锁:
共享锁(S):允许一个事务去读一行,阻止其他事务获得相同数据集的排它锁。
排他锁(X):允许获取排他锁的事务更新数据,阻止其他事务获得相同数据集的共享锁和排他
锁。 两种行锁的兼容情况如下:
常见的SQL语句,在执行时,所加的行锁如下:
2). 演示
默认情况下, InnoDB 在 REPEATABLE READ 事务隔离级别运行, InnoDB 使用 next-key 锁进行搜
索和索引扫描,以防止幻读。
针对唯一索引进行检索时,对已存在的记录进行等值匹配时,将会自动优化为行锁。
InnoDB 的行锁是针对于索引加的锁,不通过索引条件检索数据,那么 InnoDB 将对表中的所有记
录加锁,此时 就会升级为表锁。
可以通过以下 SQL ,查看意向锁及行锁的加锁情况:
1. select object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data from 2. performance_schema.data_locks;
示例演示
数据准备:
CREATE TABLE `stu` ( `id` int NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, `name` varchar(255) DEFAULT NULL, `age` int NOT NULL ) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4; INSERT INTO `stu` VALUES (1, 'tom', 1); INSERT INTO `stu` VALUES (3, 'cat', 3); INSERT INTO `stu` VALUES (8, 'rose', 8); INSERT INTO `stu` VALUES (11, 'jetty', 11); INSERT INTO `stu` VALUES (19, 'lily', 19); INSERT INTO `stu` VALUES (25, 'luci', 25);
演示行锁的时候,我们就通过上面这张表来演示一下。
A. 普通的select语句,执行时,不会加锁。
B. select...lock in share mode,加共享锁,共享锁与共享锁之间兼容。
共享锁与排他锁之间互斥。
客户端一获取的是 id 为 1 这行的共享锁,客户端二是可以获取 id 为 3 这行的排它锁的,因为不是同一
行数据。 而如果客户端二想获取id 为 1 这行的排他锁,会处于阻塞状态,以为共享锁与排他锁之间
互斥。
C. 排它锁与排他锁之间互斥
当客户端一,执行 update 语句,会为 id 为 1 的记录加排他锁; 客户端二,如果也执行 update 语句更
新 id 为 1 的数据,也要为 id 为 1 的数据加排他锁,但是客户端二会处于阻塞状态,因为排他锁之间是
互斥的。 直到客户端一,把事务提交了,才会把这一行的行锁释放,此时客户端二,解除阻塞。
D. 无索引行锁升级为表锁
stu表中数据如下:
我们在两个客户端中执行如下操作:
在客户端一中,开启事务,并执行 update 语句,更新 name 为 Lily 的数据,也就是 id 为 19 的记录 。
然后在客户端二中更新 id 为 3 的记录,却不能直接执行,会处于阻塞状态,为什么呢?
原因就是因为此时,客户端一,根据 name 字段进行更新时, name 字段是没有索引的,如果没有索
引,此时行锁会升级为表锁( 因为行锁是对索引项加的锁,而 name 没有索引 ) 。
接下来,我们再针对 name 字段建立索引,索引建立之后,再次做一个测试:
此时我们可以看到,客户端一,开启事务,然后依然是根据 name 进行更新。而客户端二,在更新
id 为 3的数据时,更新成功,并未进入阻塞状态。 这样就说明,我们根据索引字段进行更新操作,
就可以避免行锁升级为表锁的情况。
4.3间隙锁&临键锁
默认情况下,InnoDB在 REPEATABLE READ事务隔离级别运行,InnoDB使用 next-key 锁进行搜
索和索引扫描,以防止幻读。
索引上的等值查询 ( 唯一索引 ) ,给不存在的记录加锁时 , 优化为间隙锁 。
索引上的等值查询 ( 非唯一普通索引 ) ,向右遍历时最后一个值不满足查询需求时, next-key
lock 退化为间隙锁。
索引上的范围查询 ( 唯一索引 )-- 会访问到不满足条件的第一个值为止。
注意:间隙锁唯一目的是防止其他事务插入间隙。间隙锁可以共存,一个事务采用的间隙锁不会
阻止另一个事务在同一间隙上采用间隙锁。
示例演示
A. 索引上的等值查询(唯一索引),给不存在的记录加锁时, 优化为间隙锁
B. 索引上的等值查询 ( 非唯一普通索引 ) ,向右遍历时最后一个值不满足查询需求时, next-key
lock 退化为间隙锁。
介绍分析一下:
我们知道 InnoDB 的 B+ 树索引,叶子节点是有序的双向链表。 假如,我们要根据这个二级索引查询
值为18 的数据,并加上共享锁,我们是只锁定 18 这一行就可以了吗? 并不是,因为是非唯一索
引,这个结构中可能有多个18 的存在,所以,在加锁时会继续往后找,找到一个不满足条件的值
(当前案例中也就是29 )。此时会对 18 加临键锁,并对 29 之前的间隙加锁。
C. 索引上的范围查询(唯一索引)--会访问到不满足条件的第一个值为止。
查询的条件为id>=19,并添加共享锁。 此时我们可以根据数据库表中现有的数据,将数据分为三
个部分:
[19]
(19,25]
(25,+∞]
所以数据库数据在加锁是,就是将19加了行锁,25的临键锁(包含25及25之前的间隙),正无穷
的临键锁(正无穷及之前的间隙)。