MySQL存储引擎InnoDB2-锁

锁：为了支持对于共享资源的并发访问，提供数据的完整性和一致性。

1 lock vs latch （这一章讲的是lock）

lock 的对象是事务，用来锁定的是数据库中的对象，如表、页、行.
一般lock的对象仅在事务commit或者rollback后释放（不同隔离级别释放时间不同）；

2 InnoDB中的锁

2.1. 锁的类型

• 行级锁：锁定索引
  共享锁S：允许事务读一行数据。
  排他所X：允许事务删除或更新一行数据。
• 意向锁：
  支持在不同粒度上加锁，行级和表级上的锁同时存在。
  InnoDB的意向锁就是表锁，主要是为了在一个事务中揭示下一行将被请求的锁类型；
  意向共享锁 IS：事务想要获取一张表中的某几行的共享锁。
  意向排他锁 IX：事务想要获取一张表中的某几行的排他锁。

• 	IS	IX	S	X
  IS	兼容	兼容	兼容	不兼容
  IX	兼容	兼容	不兼容	不兼容
  S	兼容	不兼容	兼容	不兼容
  X	不兼容	不兼容	不兼容	不兼容

  锁的兼容性：一个事务拿到锁之后另一个事务能不能拿到锁。

  	IS	IX	S	X
  IS	兼容	兼容	兼容	不兼容
  IX	兼容	兼容	不兼容	不兼容
  S	兼容	不兼容	兼容	不兼容
  X	不兼容	不兼容	不兼容	不兼容

2.2. 一致性非锁定读 MVCC

通过读取快照数据，实现读写并行；

1）快照数据是该行之前版本的数据，通过undo段来实现。而undo用来在事务中回滚数据，因此快照数据没有额外开销。此外，读取快照数据是不需要上锁的，因为没有事务需要对快照数据进行修改操作。
2）MVCC是默认的读取方式，即读取不会占用和等待表上的锁。
在不同的隔离级别下，读取的方式不同，并不是在每个事务隔离级别下都是采用MVCC读。
此外，即使都是MVCC读，对于快照数据的定义在不同隔离级别也各不相同。

• 隔离级别为可重复读时：InnoDB使用MVCC读，对于快照数据，总是读取事务开始时的行数据版本；
• 隔离级别为读已提交时：InnoDB使用MVCC读，对于快照数据，总是读取被锁定行的最新一份快照数据；

2.3. 一致性锁定读

某些情况下，需要显示对读取操作进行加锁以保证数据的一致性。 （隔离级别更高了，读也要加锁）
对select语句加X锁：select ... for update
对select语句加S锁：select ... lock in share mode

3 外键和锁

• Innodb中，对于外键列，如果没有显示加索引，会自动对其添加一个索引，因此避免表锁。
• 对于外键值的插入或更新，首先需要查询父表记录，select父表。此时并不是采用MVCC读的方式，而是选择了select ... lock in share mode主动对父表加S锁。如果此时父表上已经加X锁，子表操作被阻塞。
  考虑：父表删除id操作，子表插入新纪录外键select父表选择MVCC就会产生不一致的情况。

4 行锁的算法

1. Record Lock :单个行记录上的锁
2. Gap Lock: 间隙锁，锁定一个范围，但不包含记录本身；(锁定的是两边的间隙，不能插进来)
3. Next-Key Lock: Gap Lock+Record Lock,锁定一个范围，并且锁定记录本身。
   辅助理解 MySQL 加锁处理分析

5 死锁

死锁是指两个或两个以上的事务在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象。
解决方法：

1. 超时机制，优点是简单，缺点是未能考虑事务的执行情况。
2. 等待图 wait-for-group ，InnoDB采取这种方式。
   等待图 要求数据库保留两种信息：锁的事务链表，事务等待链表。
   
   根据上述信息构造出一张图，如果存在回路代表存在死锁。
   图中，事务1指向事务2的边定义为：
   （1）事务1等待被事务2所占用的资源；
   （2）事务1最终等待事务2所占用的资源，即事务12在等待相同的资源，而事务1在事务2后边；
   
   等待图是一种主动的死锁检测机制，每个事务请求锁的时候都会判断是否存在回路，若存在则死锁，通常InnoDB选择回滚undo量最小的事务。

6 补充总结

1. MySQL Innodb存储引擎的并发控制方式：Lock-Based Concurrency Control + MVCC
   在MVCC并发控制中，读操作可以分成两类：快照读 (snapshot read)与当前读 (current read)。快照读，读取的是记录的可见版本 (有可能是历史版本)，不用加锁。当前读，读取的是记录的最新版本，并且，当前读返回的记录，都会加上锁，保证其他事务不会再并发修改这条记录。
2. 2PL：Two-Phase Locking
   传统RDBMS加锁的一个原则，就是2PL (二阶段锁)：Two-Phase Locking。
   锁操作分为两个阶段：加锁阶段与解锁阶段，并且保证加锁阶段与解锁阶段不相交。
   
   2PL就是将加锁/解锁分为两个完全不相交的阶段。加锁阶段：只加锁，不放锁。解锁阶段：只放锁，不加锁。
3. 分析SQL语句加锁情况：MySQL 加锁处理分析
4. 参考书《MySQL技术内幕 InnoDB存储引擎 第2版》

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@梦工厂 2018.3.16