大家好，我是樹哥。

如果查詢或更新時的數(shù)據(jù)特別多，是否從行鎖會升級為表鎖？

此外，還有朋友留言說到：不同的隔離級別可能會用不同的鎖，可以結(jié)合隔離級別來聊聊。其實上面雖然是兩個問題，但如果你把不同隔離級別下的加鎖問題搞清楚了，那么第一個問題自然也清楚了。

今天，就讓我?guī)е蠹襾砹牧牟煌綦x級別下，都會使用什么鎖！

文章思維導(dǎo)圖

說透 MySQL 鎖機制

在深入探討不同隔離級別的鎖內(nèi)容之前，我們需要先回顧一下關(guān)于 MySQL 鎖的本質(zhì)以及一些基礎(chǔ)內(nèi)容，這樣有利于我們后續(xù)的理解。

對于 MySQL 來說，如果只支持串行訪問的話，那么其效率會非常低。因此，為了提高數(shù)據(jù)庫的運行效率，MySQL 需要支持并發(fā)訪問。

而在并發(fā)訪問的情況下，會發(fā)生各種各樣的問題，例如：臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀等問題。為了解決這些問題，就出現(xiàn)了事務(wù)隔離級別。

本質(zhì)上，事務(wù)隔離級別就是為了解決并發(fā)訪問下的數(shù)據(jù)一致性問題的。不同的事務(wù)隔離級別，解決了不同程度的數(shù)據(jù)一致性。

而我們所說的全局鎖、表鎖、行級鎖等等，其實都是事務(wù)隔離級別的具體實現(xiàn)。而 MVCC、意向鎖，則是一些局部的性能優(yōu)化。

上面這段話，基本上就是對 MySQL 鎖機制很透徹的理解。當(dāng)我們懂了這些概念之間的關(guān)系之后，我們才能更加清晰地理解知識點。

事務(wù)隔離級別

相信大家都知道，MySQL 的事務(wù)隔離級別有如下 4 個，分別是：

• 讀未提交
• 讀已提交（READ COMMITTED)
• 可重復(fù)讀（REPEATABLE READ）
• 串行化

讀未提交，可以讀取到其他事務(wù)還沒提交的數(shù)據(jù)。 在這個隔離級別下，由于可以讀取到未提交的值，因此會產(chǎn)生「臟讀」問題。舉個例子：A 事務(wù)更新了 price 為 30，但還未提交。此時 B 事務(wù)讀取到了 price 為 30，但后續(xù) A 事務(wù)回滾了，那么 B 事務(wù)讀取到的 price 就是錯的（臟的）。

讀已提交，只能讀到其他事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。 這個隔離級別解決了臟讀的問題，不會讀到未提交的值，但是卻會產(chǎn)生「不可重復(fù)讀」問題?！覆豢芍貜?fù)讀」指的是在同一個事務(wù)范圍內(nèi)，前后兩次讀取到的數(shù)據(jù)不一樣。舉個例子：A 事務(wù)第 1 次讀取了 price 為 10。

隨后 B 事務(wù)將 price 更新為 20，接著 A 事務(wù)再次讀取 price 為 30。A 事務(wù)前后兩次讀取到的數(shù)據(jù)是不一樣的，這就是不可重復(fù)讀。

思考題：MySQL 讀已提交可以解決臟讀問題，那它具體是如何解決的？

可重復(fù)讀，指的是同一事務(wù)范圍內(nèi)讀取到的數(shù)據(jù)是一致的。 這個隔離級別解決了「不可重復(fù)讀」的問題，只要是在同一事務(wù)范圍內(nèi)，那么讀取到的數(shù)據(jù)就是一樣的。對于 MySQL Innodb 來說，其實通過 MVCC 來實現(xiàn)的。但「可重復(fù)讀」隔離級別會產(chǎn)生幻讀問題，即對于某個范圍的數(shù)據(jù)讀取，前后兩次可能讀取到不同的結(jié)果。

舉個例子：數(shù)據(jù)庫中有 price 為 1、3、5 三個商品，此時 A 事務(wù)查詢 price < 10 的商品，查詢到了 3 個商品。隨后 B 事務(wù)插入了一條 price 為 7 的商品。接著 A 事務(wù)繼續(xù)查詢 price < 10 的商品，這次卻查詢到了 4 個商品。

可以看到「幻讀」與「不可重復(fù)讀」是有些類似的，只是「不可重復(fù)讀」更多指的是某一條記錄，而「幻讀」指的則是某個范圍數(shù)據(jù)。對于 MySQL Innodb 來說，其通過行級鎖級別的 Gap Lock 解決了幻讀的問題。

串行化，指的是所有事務(wù)串行執(zhí)行。 這個就最簡單了，不用去競爭，一個個去執(zhí)行，但是效率也是最低的。

MySQL 鎖類型

在 MySQL 中有全局鎖、表級鎖、行級鎖三種類型，其中比較關(guān)鍵的是表級鎖盒行級鎖。

對于表級鎖而言，其又分為表鎖、元數(shù)據(jù)鎖、意向鎖三種。對于元數(shù)據(jù)鎖而言，基本上都是數(shù)據(jù)庫自行操作，我們無須關(guān)心。在 Innodb 存儲存儲引擎中，表鎖也用得比較少。

對于行級鎖而言，其又記錄鎖、間隙鎖、Next-Key 鎖。記錄鎖就是某個索引記錄的鎖，間隙鎖就是兩個索引記錄之間的空隙鎖，Next-Key 則是前面兩者的結(jié)合。

在 Innodb 存儲引擎中，我們可以通過下面的命令來查詢鎖的情況。

// 開啟鎖的日志
set global innodb_status_output_locks=on; 
// 查看innodb引擎的信息(包含鎖的信息)
show engine innodb status\G;

查詢結(jié)果一般如下圖所示：

上面幾種不同類型的鎖，其各自的關(guān)鍵字為：

• 表級的意向排它鎖（IX）：lock mode IX。
• 表級的插入意向鎖（LOCK_INSERT_INTENTION）: lock_mode X locks gap before rec insert intention
• 行級的記錄鎖（LOCK_REC_NOT_GAP）: lock_mode X locks rec but not gap
• 行級的間隙鎖（LOCK_GAP）: lock_mode X locks gap before rec
• 行級的 Next-key 鎖（LOCK_ORNIDARY）: lock_mode X

通過上面的命令，我們就可以知道不同的事務(wù)隔離級別使用了哪些鎖了。

接下來，我們一個個來看看：不同事務(wù)隔離級別，都使用了哪些鎖來實現(xiàn)。

讀未提交

首先，我們創(chuàng)建一個 price_test 表并插入一些測試數(shù)據(jù)。

// 創(chuàng)建 price_test 表
CREATE TABLE `test`.`price_test` (
  `id` BIGINT(64) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(32) not null,
  `price` INTEGER(4) NULL,
  PRIMARY KEY (`id`));
// 插入測試數(shù)據(jù)
INSERT INTO price_test(name,price) values('apple', 10);

接著，我們打開兩個命令行窗口，并且都修改事務(wù)隔離級別為「讀未提交」。

// 設(shè)置隔離級別
SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
// 查看隔離級別
select @@transaction_isolation;

接著，事務(wù) A 執(zhí)行如下命令，查詢出 id 為 1 記錄的 price 值。

// 執(zhí)行命令
beign;
select * from price_test where id = 1;
// 執(zhí)行結(jié)果
+----+-------+-------+
| id | name  | price |
+----+-------+-------+
|  1 | apple |    10 |
+----+-------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

接著，事務(wù) B 執(zhí)行如下命令，修改 price 為 20。

begin;
update price_test set price = 20 where id = 1;

接著，事務(wù) A 再次讀取 id 為 1 記錄的 price 值。

select * from price_test where id = 1;

從下圖可以看到，事務(wù) A 讀取到了事務(wù) B 未提交的數(shù)據(jù)，這其實就是臟讀了。

從這個例子，我們可以得出一些結(jié)論：在「讀未提交」事務(wù)隔離級別下，讀寫是可以同時進行的，不會阻塞。

看到這里，我突然想到了一個問題：那么寫寫是否會阻塞阻塞呢？

接下來，我們繼續(xù)做一個測試：事務(wù) A 和 事務(wù) B 同時對 id 為 1 的記錄進行更新，看看是否能夠更新成功。

如上圖所示，我先用如下命令在事務(wù) A（上邊的窗口）執(zhí)行，將 price 修改為 15。

begin;
update price_test set price = 15 where id = 1;

結(jié)果執(zhí)行成功了，但此時事務(wù) A 還未提交。

接著，我先用如下命令在事務(wù) B（下邊的窗口）執(zhí)行，將 price 修改為 20。

從圖中可以看到，事務(wù) B 阻塞卡住了。

從這個例子，我們可以得出結(jié)論：在「讀未提交」事務(wù)隔離級別下，寫寫不可以同時進行的，會阻塞。

此時，我們通過查看鎖信息可以看到，其是加上一個行級別的記錄鎖，如下圖所示。

當(dāng)我使用 rollback 命令回滾事務(wù) A 之后，事務(wù) B 立刻就執(zhí)行了，并且事務(wù) A 還讀取到了事務(wù) B 設(shè)置的值，如下圖所示。

有些小伙伴會說：如果指定了非索引的列作為查詢條件，是否會觸發(fā)間隙鎖呢？

接下來我們測試一下。

我們往 price_test 表再插入一條數(shù)據(jù)，此時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)如下所示。

接著，我們在事務(wù) A 執(zhí)行如下命令，查詢 price > 15 的記錄。

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from price_test where price > 15 for update;
+----+--------+-------+
| id | name   | price |
+----+--------+-------+
|  2 | orange |    30 |
+----+--------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

接著，我們在事務(wù) B 執(zhí)行如下命令，查詢 price > 5 的記錄。

begin;
select * from price_test where price > 5 for update;

從如下結(jié)果可以看到，事務(wù) B 阻塞住了。

此時我們在事務(wù) A 查看鎖的情況，如下圖所示。

從上圖可以看出，MySQL 只是加上了一個記錄鎖，并沒有加間隙鎖。

最后我們總結(jié)一下：在「讀未提交」隔離級別下，讀寫操作可以同時進行，但寫寫操作無法同時進行。與此同時，該隔離級別下只會使用行級別的記錄鎖，并不會用間隙鎖。

讀已提交

在「讀已提交」隔離級別下，我們按之前的方式進行測試。

首先，我們設(shè)置一下隔離級別為「讀已提交」。

// 設(shè)置隔離級別
SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
// 查看隔離級別
select @@transaction_isolation;

接著，我們測試同時對 id 為 1 的數(shù)據(jù)進行更新，看看會發(fā)生什么。

事務(wù) A 執(zhí)行如下命令：

begin;
update price_test set price = 15 where id = 1;

事務(wù) B 執(zhí)行如下命令

begin;
update price_test set price = 20 where id = 1;

事務(wù) B 阻塞了。查看下鎖信息，如下圖所示。

可以看到，其鎖是一個行級別的記錄鎖，結(jié)果和「讀未提交」的是一樣的。

接下來，我們繼續(xù)看看范圍的查詢是否會觸發(fā)間隙鎖。

事務(wù) A 執(zhí)行：

begin;
select * from price_test where price > 5 for update;

事務(wù) B 執(zhí)行：

begin;
select * from price_test where price > 15 for update;

事務(wù) B 會阻塞，查看鎖信息如下圖所示。

可以看到，還是只有一個行級別的記錄鎖，并沒有間隙鎖。

看到這里，你會發(fā)現(xiàn)「讀已提交」和「讀未提交」非常相似。那么它們具體有啥區(qū)別呢？

其實他們的最大區(qū)別，就是「讀已提交」解決了臟讀的問題。

可重復(fù)讀

在「讀已提交」隔離級別下，我們按之前的方式進行測試。

首先，我們設(shè)置一下隔離級別為「讀已提交」。

// 設(shè)置隔離級別
SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
// 查看隔離級別
select @@transaction_isolation;

接著，我們測試同時對 id 為 1 的數(shù)據(jù)進行更新，看看會發(fā)生什么。

事務(wù) A 執(zhí)行如下命令：

begin;
update price_test set price = 15 where id = 1;

事務(wù) B 執(zhí)行如下命令：

begin;
update price_test set price = 20 where id = 1;

事務(wù) B 阻塞了。查看下鎖信息，毫無疑問，其實這里還是只會有間隙鎖，因為指定了索引。

接下來，我們繼續(xù)看看范圍的查詢是否會觸發(fā)間隙鎖。

事務(wù) A 執(zhí)行：

begin;
select * from price_test where price > 5 for update;

事務(wù) B 執(zhí)行：

begin;
select * from price_test where price > 15 for update;

事務(wù) B 會阻塞，查看鎖信息如下圖所示。

可以看到，在這里就變成了 Next-Key 鎖，就是記錄鎖和間隙鎖結(jié)合體。

總結(jié)一下：在「可重復(fù)讀」隔離級別下，使用了記錄鎖、間隙鎖、Next-Key 鎖三種類型的鎖。

值得一提的是，我們前面說過：可重復(fù)讀存在幻讀的問題，但實際上在 MySQL 中，因為其使用了間隙鎖，所以在「可重復(fù)讀」隔離級別下，其實不存在幻讀問題。因此，MySQL 將「可重復(fù)讀」作為了其默認(rèn)的隔離級別。

總結(jié)

看到這里，我想我們可以對文章開頭提出的問題做個解答了：MySQL 不同隔離級別，都使用了什么樣的鎖？

對于任何隔離級別，表級別的表鎖、元數(shù)據(jù)鎖、意向鎖都是會使用的，但對于行級別的鎖則會有些許差別。

在「讀未提交」和「讀已提交」隔離級別下，都只會使用記錄鎖，不會用間隙鎖，當(dāng)然也不會有 Next-Key 鎖了。

而對于「可重復(fù)讀」隔離級別來說，會使用記錄鎖、間隙鎖和 Next-Key 鎖。

今天我們是從隔離級別這個角度來看鎖的應(yīng)用，但什么時候會用上記錄鎖？什么時候會用上間隙鎖？后面有機會，我們將聊聊這部分的問題。