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MySQL锁机制

为了保证数据并发访问时的一致性和有效性,任何一个数据库都存在锁机制。锁机制的优劣直接影响到数据库的并发处理能力和系统性能,所以锁机制也就成为了各种数据库的核心技术之一。

锁机制是为了解决数据库的并发控制问题而产生的。如在同一时刻,客户端对同一个表做更新或查询操作,为了保证数据的一致性,必须对并发操作进行控制。同时,锁机制也为实现 MySQL 的各个隔离级别提供了保证。

可以将锁机制理解为使各种资源在被并发访问时变得有序所设计的一种规则。

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,锁对数据库显得尤其重要,也更加复杂。本节我们先简单介绍一下锁机制及常见的锁类型。

按锁级别分类,可分为共享锁、排他锁和意向锁。也可以按锁粒度分类,可分为行级锁、表级锁和页级锁。下面我们先介绍共享锁、排他锁和意向锁。

1. 共享锁

共享锁的代号是 S,是 Share 的缩写,也可称为读锁。是一种可以查看但无法修改和删除的数据锁。

共享锁的锁粒度是行或者元组(多个行)。一个事务获取了共享锁之后,可以对锁定范围内的数据执行读操作。会阻止其它事务获得相同数据集的排他锁。

2. 排他锁

排他锁的代号是 X,是 eXclusive 的缩写,也可称为写锁,是基本的锁类型。

排他锁的粒度与共享锁相同,也是行或者元组。一个事务获取了排他锁之后,可以对锁定范围内的数据执行写操作。允许获得排他锁的事务更新数据,阻止其它事务取得相同数据集的共享锁和排他锁。

如有两个事务 A 和 B,如果事务 A 获取了一个元组的共享锁,事务 B 还可以立即获取这个元组的共享锁,但不能立即获取这个元组的排他锁,必须等到事务 A 释放共享锁之后才可以。

如果事务 A 获取了一个元组的排他锁,事务 B 不能立即获取这个元组的共享锁,也不能立即获取这个元组的排他锁,必须等到 A 释放排他锁之后才可以。

3. 意向锁

为了允许行锁和表锁共存,实现多粒度锁机制,InnoDB 还有两种内部使用的意向锁。

意向锁是一种表锁,锁定的粒度是整张表,分为意向共享锁(IS)和意向排他锁(IX)两类。

意向共享锁表示一个事务有意对数据上共享锁或者排他锁。“有意”表示事务想执行操作但还没有真正执行。

锁和锁之间的关系,要么是相容的,要么是互斥的。

锁模式的兼容情况

其中共享锁、排他锁、意向共享锁、意向排他锁相互之间的兼容/互斥关系如下表所示,其中 Y 表示相容,N 表示互斥。
参数 X S IX IS
X(排他锁) N N N N
S(共享锁) N Y N Y
IX(意向排他锁) N N Y Y
IS(意向共享锁) N Y Y Y
如果一个事务请求的锁模式与当前的锁兼容,InnoDB 就将请求的锁授予该事务;反之,如果两者不兼容,该事务就要等待锁释放。

为了尽可能提高数据库的并发量,需每次锁定的数据范围越小越好,越小的锁其耗费的系统资源越多,系统性能下降。为在高并发响应和系统性能两方面进行平衡,这样就产生了“锁粒度”的概念。

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