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各位對 ”鎖“ 這個概念應(yīng)該都不是很陌生吧，Java 語言中就提供了兩種鎖：內(nèi)置的 synchronized 鎖和 Lock 接口，使用鎖的目的就是管理對共享資源的并發(fā)訪問，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，數(shù)據(jù)庫中的鎖也不例外。

“鎖" 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)區(qū)別于文件系統(tǒng)的一個關(guān)鍵特性，其對象是事務(wù)，用來鎖定的是數(shù)據(jù)庫中的對象，如表、頁、行等。需要注意的是，每種數(shù)據(jù)庫對于鎖的實現(xiàn)都是不同的，并且對于 MySQL 來說，每種存儲引擎都可以實現(xiàn)自己的鎖策略和鎖粒度，比如 InnoDB 引擎支持行鎖和表鎖，而 MyISAM 引擎只支持表鎖。

本文所講的鎖針對的是我們最常用的 InnoDB 存儲引擎。

表鎖與行鎖

所謂 “表鎖 (Table Lock)”，就是會鎖定整張表，它是 MySQL 中最基本的鎖策略，并不依賴于存儲引擎，就是說不管你是 MySQL 的什么存儲引擎，對于表鎖的策略都是一樣的，并且表鎖是開銷最小的策略(因為粒度比較大)。

由于表級鎖一次會將整個表鎖定，所以可以很好的避免死鎖問題。當(dāng)然，鎖的粒度大所帶來最大的負面影響就是出現(xiàn)鎖資源爭用的概率也會最高，導(dǎo)致并發(fā)率大打折扣。

而所謂 “行鎖(Row Lock)”，也稱為記錄鎖，顧名思義，就是鎖住某一行(某條記錄 row)。需要的注意的是，MySQL 服務(wù)器層并沒有實現(xiàn)行鎖機制，行級鎖只在存儲引擎層實現(xiàn) !!!

讀鎖和寫鎖

首先說明一點，對于 InnoDB 引擎來說，讀鎖和寫鎖可以加在表上，也可以加在行上。

對于并發(fā)讀和并發(fā)寫的問題，可以通過實現(xiàn)一個由兩種類型的鎖組成的鎖系統(tǒng)來解決。這兩種類型的鎖通常被稱為 共享鎖(Shared Lock，S Lock) 和 排他鎖(Exclusive Lock，X Lock)，也叫 讀鎖(readlock) 和 寫鎖(write lock)：

• 共享鎖 / 讀鎖：允許事務(wù)讀(select)數(shù)據(jù)
• 排他鎖 / 寫鎖：允許事務(wù)刪除(delete)或更新(update)數(shù)據(jù)

讀鎖是共享的，或者說是相互不阻塞的。多個事務(wù)在同一時刻可以同時讀取同一個資源，而互不干擾。寫鎖是排他的，也就是說一個寫鎖會阻塞其他的讀鎖和寫鎖，這樣就能確保在給定的時間里，只有一個事務(wù)能執(zhí)行寫入，并防止其他用戶讀取正在寫入的同一資源。

用行級讀寫鎖來舉個例子吧：如果一個事務(wù) T1 已經(jīng)獲得了某個行 r 的讀鎖，那么此時另外的一個事務(wù) T2 是可以去獲得這個行 r 的讀鎖的，因為讀取操作并沒有改變行 r 的數(shù)據(jù);但是，如果某個事務(wù) T3 想獲得行 r 的寫鎖，則它其必須等待事務(wù) T1、T2 釋放掉行 r 上的讀鎖才行。

兼容關(guān)系如下表(兼容是指對同一張表或記錄的鎖的兼容性情況)：

從上表可以看出，只有共享鎖和共享鎖是兼容的，而排他鎖和誰都是不兼容的。

意向鎖

InnoDB 存儲引擎支持 多粒度(granular)鎖定，就是說允許事務(wù)在行級上的鎖和表級上的鎖同時存在。

那么為了實現(xiàn)行鎖和表鎖并存，InnoDB 存儲引擎就設(shè)計出了 意向鎖(Intention Lock) 這個東西：

Intention locks are table-level locks that indicate which type of lock (shared or exclusive) a transaction requires later for a row in a table.

很好理解：意向鎖是一個表級鎖，其作用就是指明接下來的事務(wù)將會用到哪種鎖。

有兩種意向鎖：

• 意向共享鎖(IS Lock)：當(dāng)事務(wù)想要獲得一張表中某幾行的共享鎖行級鎖)時，InnoDB 存儲引擎會自動地先獲取該表的意向共享鎖(表級鎖)
• 意向排他鎖(IX Lock)：當(dāng)事務(wù)想要獲得一張表中某幾行的排他鎖(行級鎖)時，InnoDB 存儲引擎會自動地先獲取該表的意向排他鎖(表級鎖)

各位其實可以直接把 ”意向“ 翻譯成 ”想要“，想要共享鎖、想要排他鎖，你就會發(fā)現(xiàn)原來就這東西啊(滑稽)。

意向鎖之間是相互兼容的：

但是與表級讀寫鎖之間大部分都是不兼容的：

注意，這里強調(diào)一點：上表中的讀寫鎖指的是表級鎖，意向鎖不會與行級的讀寫鎖互斥!!!

來理解一下為什么說意向鎖不會與行級的讀寫鎖互斥。舉個例子，事務(wù) T1、事務(wù) T2、事務(wù) T3 分別想對某張表中的記錄行 r1、r2、r3 進行修改，很普通的并發(fā)場景對吧，這三個事務(wù)之間并不會發(fā)生干擾，所以是可以正常執(zhí)行的。

這三個事務(wù)都會先對這張表加意向?qū)戞i，因為意向鎖之間是兼容的嘛，所以這一步?jīng)]有任何問題。那如果意向鎖和行級讀寫鎖互斥的話，豈不是這三個事務(wù)都沒法再執(zhí)行下去了，對吧。

OK，看到這里，我們來思考兩個問題：

1)為什么沒有意向鎖的話，表鎖和行鎖不能共存?

2)意向鎖是如何讓表鎖和行鎖共存的?

首先來看第一個問題，假設(shè)行鎖和表鎖能共存，舉個例子：事務(wù) T1 鎖住表中的某一行(行級寫鎖)，事務(wù) T2 鎖住整個表(表級寫鎖)。

問題很明顯，既然事務(wù) T1 鎖住了某一行，那么其他事務(wù)就不可能修改這一行。這與 ”事務(wù) T2 鎖住整個表就能修改表中的任意一行“ 形成了沖突。所以，沒有意向鎖的時候，行鎖與表鎖是無法共存的。

再來看第二個問題，有了意向鎖之后，事務(wù) T1 在申請行級寫鎖之前，MySQL 會先自動給事務(wù) T1 申請這張表的意向排他鎖，當(dāng)表上有意向排他鎖時其他事務(wù)申請表級寫鎖會被阻塞，也即事務(wù) T2 申請這張表的寫鎖就會失敗。

如何加鎖

在說加鎖之前，我們有必要了解下解鎖機制。對于 InnoDB 來說，隨時都可以加鎖，但是并非隨時都可以解鎖。具體來說，InnoDB 采用的是兩階段鎖定協(xié)議(two-phase locking protocol)：即在事務(wù)執(zhí)行過程中，隨時都可以執(zhí)行加鎖操作，但是只有在事務(wù)執(zhí)行 COMMIT 或者 ROLLBACK 的時候才會釋放鎖，并且所有的鎖是在同一時刻被釋放。

說完了解鎖機制，再來講講加鎖機制。

先來看如何加意向鎖，它比較特殊，是由 InnoDB 存儲引擎自己維護的，用戶無法手動操作意向鎖，在為數(shù)據(jù)行加讀寫鎖之前，InooDB 會先獲取該數(shù)據(jù)行所在在數(shù)據(jù)表的對應(yīng)意向鎖。

再來看如何加表級鎖：

1)隱式鎖定：對于常見的 DDL 語句(如 ALTER、CREATE 等)，InnoDB 會自動給相應(yīng)的表加表級鎖

2)顯示鎖定：在執(zhí)行 SQL 語句時，也可以明確顯示指定對某個表進行加鎖(lock table user read(write))

lock table user read; # 加表級讀鎖 
unlock tables; # 釋放表級鎖 

如何加行級鎖：

1)對于常見的 DML 語句(如 UPDATE、DELETE 和 INSERT )，InnoDB 會自動給相應(yīng)的記錄行加寫鎖

2)默認(rèn)情況下對于普通 SELECT 語句，InnoDB 不會加任何鎖，但是在 Serializable 隔離級別下會加行級讀鎖

上面兩種是隱式鎖定，InnoDB 也支持通過特定的語句進行顯式鎖定，不過這些語句并不屬于 SQL 規(guī)范：

3)SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE，加行級寫鎖

4)SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE，加行級讀鎖

另外，需要注意的是，InnoDB 存儲引擎的行級鎖是基于索引的(這個下篇文章會詳細解釋)，也就是說當(dāng)索引失效或者說根本沒有用索引的時候，行鎖就會升級成表鎖。

舉個例子(這里就以比較典型的索引失效情況 “使用 or" 來舉例)，有數(shù)據(jù)庫如下，id 是主鍵索引：

CREATE TABLE `test` ( 
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, 
  `username` varchar(255) DEFAULT NULL, 
  PRIMARY KEY (`id`) 
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=utf8; 

新建兩個事務(wù)，先執(zhí)行事務(wù) T1 的前兩行，也就是不要執(zhí)行 rollback 也不要 commit：

這個時候事務(wù) T1 沒有釋放鎖，并且由于索引失效事務(wù) T1 其實是鎖住了整張表，此時再來執(zhí)行事務(wù) 2，你會發(fā)現(xiàn)事務(wù) T2 會卡住，最后超時關(guān)閉事務(wù)：