MySQL锁(一) 概述与分类

1.1 MySQL锁的由来

客户端发往 MySQL 的一条条 SQL 语句，实际上都可以理解成一个个单独的事务（一条sql语句默认就是一个事务）。而事务是基于数据库连接的，每个数据库连接在 MySQL 中，又会用一条工作线程来维护，也意味着一个事务的执行，本质上就是一条工作线程在执行，当出现多个事务同时执行时，这种情况则被称之为并发事务，所谓的并发事务也就是指多条线程并发执行。

多线程并发执行自然就会出问题，也就是事务中的脏写、脏读、不可重复读及幻读问题。而对于这些问题又可以通过调整事务的隔离级别来避免，那为什么调整事务的隔离级别后能避免这些问题产生呢？这是因为不同的隔离级别中，工作线程执行SQL语句时，用的锁粒度、类型不同。

1.2 锁定义

由以上可知，数据库的锁机制本身是为了解决并发事务带来的问题而诞生的，主要是确保数据库中，多条工作线程并行执行时的数据安全性。

锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。在数据库中，除传统的计算资源（CPU、RAM、I/O）的争用以外，数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题，锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说，锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。

1.3 锁分类

MySQL的锁机制与索引机制类似，都是由存储引擎负责实现的，这也就意味着不同的存储引擎，支持的锁也并不同，这里是指不同的引擎实现的锁粒度不同。但除开从锁粒度来划分锁之外，其实锁也可以从其他的维度来划分，因此也会造出很多关于锁的名词，下面先简单梳理一下MySQL的锁体系：

• 以锁粒度的维度划分

  • 全局锁：锁定数据库中的所有表。加上全局锁之后，整个数据库只能允许读，不允许做任何写操作

  • 表级锁：每次操作锁住整张表。主要分为三类

    • 表锁（分为表共享读锁 read lock、表独占写锁 write lock）
    • 元数据锁（meta data lock，MDL）：基于表的元数据加锁，加锁后整张表不允许其他事务操作。这里的元数据可以简单理解为一张表的表结构
    • 意向锁（分为意向共享锁、意向排他锁）：这个是InnoDB中为了支持多粒度的锁，为了兼容行锁、表锁而设计的，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

  • 行级锁：每次操作锁住对应的行数据。主要分为三类

    • 记录锁 / Record 锁：也就是行锁，一条记录和一行数据是同一个意思。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 锁：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 锁：间隙锁的升级版，同时具备记录锁+间隙锁的功能，在RR隔离级别下支持

• 以互斥性的角度划分

  • 共享锁 / S锁：不同事务之间不会相互排斥、可以同时获取的锁
  • 排他锁 / X锁：不同事务之间会相互排斥、同时只能允许一个事务获取的锁
  • 共享排他锁 / SX锁：MySQL5.7版本中新引入的锁，主要是解决SMO带来的问题

• 以操作类型的维度划分

  • 读锁：查询数据时使用的锁
  • 写锁：执行插入、删除、修改、DDL语句时使用的锁

• 以加锁方式的维度划分

  • 显示锁：编写SQL语句时，手动指定加锁的粒度
  • 隐式锁：执行SQL语句时，根据隔离级别自动为SQL操作加锁

• 以思想的维度划分

  • 乐观锁：每次执行前认为自己会成功，因此先尝试执行，失败时再获取锁
  • 悲观锁：每次执行前都认为自己无法成功，因此会先获取锁，然后再执行

放眼望下来，是不是看着还蛮多的，但总归说来说去其实就共享锁、排他锁两种，只是加的方式不同、加的地方不同，因此就演化出了这么多锁的称呼。