MySQL锁——面试工作中的老大难1.锁是个啥 **锁**就是内存中的一个结构，当事务要对一条记录做改动时，首先会看看内

本文是阅读《MySQL是怎么运行的》后的读书笔记，记录了我觉得比较重要的内容，为的是以后方便复习无需再翻看书本。

1.锁是什么？

锁就是内存中的一个结构，当事务要对一条记录做改动时，首先会看看内存中有没有一个锁结构与这条记录关联，如果没有就会在内存中生成一个锁结构与之关联。比方说事务T1 要对这条记录做改动，就需要生成一个锁结构与之关联：

其实在锁结构里有很多信息，但是我们目前只关注两个：

trx信息：代表这个锁结构是哪个事务生成的。
is_waiting ：代表当前事务是否在等待。

因为没有别的事务为这条记录加锁，所以is_waiting就是false，表示当前事务无需等待，这个场景就是加锁成功或获取锁成功，然后就可以执行改动操作了。

在事务T1提交之前，另一个事务T2也想对该记录做改动，那就先去看看有没有锁结构与这条记录关联，发现有一个锁结构与之关联后，也生成了一个锁结构与这条记录关联，只不过is_waiting是true，表示当前事务需要等待，这个场景就是加锁失败或获取锁失败

在事务T1提交之后，就会把该事务生成的锁结构释放掉，然后再看看有没有别的事务在等待获取锁，发现事务T2在等待获取锁，所以吧事务T2对应的锁结构的is_waiting设置为false，然后把该事务对应的线程唤醒，让它继续执行，此时事务T2就算是获取到锁了。

总结：

不加锁：就是不需要在内存中生成对应的锁结构，就可以直接执行事务操作
加锁成功：在内存中生成了对应的锁结构，而且锁结构的is_waiting是false，事务可以继续执行
加锁失败：在内存中生成了对应的锁结构，而且锁结构的is_waiting是true，事务需要等待

2.共享锁和独占锁（读锁和写锁）

2.1.概念

共享锁英文名： Shared Locks ，简称S锁，也叫读锁。在事务要读取一条记录时，需要先获取该记录的S锁。

独占锁也称排他锁，英文名： Exclusive Locks ，简称X锁，也叫写锁。在事务要改动一条记录时，需要先获取该记录的X锁。

假如事务T1 首先获取了一条记录的S锁之后，事务T2 接着也想再获取一个记录的S锁，那么事务T2 也会获得该锁，也就意味着事务T1 和T2 在该记录上同时持有S锁。
假如事务T1 首先获取了一条记录的S锁之后，事务T2 想要再获取一个记录的X锁，那么此操作会被阻塞，直到事务T1 提交之后将S锁释放掉。
如果事务T1 首先获取了一条记录的X锁之后，那么不管事务T2 接着想获取该记录的S锁还是X锁都会被阻塞，直到事务T1 提交。

所以我们说S锁和S锁是兼容的， S锁和X锁是不兼容的， X锁和X锁也是不兼容的。因此，共享锁和独占锁是以兼容性来给锁做分类的。

2.2.读取记录时的加锁语句

之前在mvcc提到的普通select是相对特殊select而言的，什么是特殊的select，就是加锁的select

2.2.1.对读取的记录加S锁

select ... lock in share mode;

如果当前事务执行了该语句，那么它会为读取到的记录加S锁，这样允许别的事务继续获取这些记录的S锁（比方说别的事务也使用SELECT ... LOCK IN SHARE MODE 语句来读取这些记录），但是不能获取这些记录的X锁（比方说使用SELECT ... FOR UPDATE 语句来读取这些记录，或者直接修改这些记录）。如果别的事务想要获取这些记录的X锁，那么它们会阻塞，直到当前事务提交之后将这些记录上的S锁释放掉。

2.2.2.对读取的记录加X锁

select ... for update;

如果当前事务执行了该语句，那么它会为读取到的记录加X锁，这样既不允许别的事务获取这些记录的S锁（比方说别的事务使用SELECT ... LOCK IN SHARE MODE 语句来读取这些记录），也不允许获取这些记录的X锁（比方也说使用SELECT ... FOR UPDATE 语句来读取这些记录，或者直接修改这些记录）。如果别的事务想要获取这些记录的S锁或者X锁，那么它们会阻塞，直到当前事务提交之后将这些记录上的X锁释放掉。

注意： 为什么要等待事务结束才释放呢？我只是执行了这么一条语句，并没有把这个语句放到某个事务中呀？

在MySQL中，事务不一定需要显式地用START TRANSACTION语句来开始。那么任何单独的SQL语句也都会被视作一个隐式的事务。即使你没有显式地声明一个事务，执行任何修改数据的SQL语句（例如INSERT、UPDATE、DELETE以及携带FOR UPDATE或LOCK IN SHARE MODE的SELECT语句）都会自动开启一个事务，并在语句执行完成后等待提交（COMMIT）或回滚（ROLLBACK）。

因此，当你执行SELECT * FROM t1 WHERE id = 1 FOR UPDATE;这样的语句时，即便你没有显式地声明一个事务，一个事务依然被隐式地开启了。这个事务会持续到下一次的COMMIT或ROLLBACK。

要管理这种隐式事务的行为，你可以设置autocommit变量。当autocommit设为1（默认值），MySQL将在每条语句执行后自动提交事务。如果你将autocommit设置为0，你将需要显式地调用COMMIT来提交你的事务，或调用ROLLBACK来回滚事务。

对于默认情况而言（autocommit设为1），当我执行了这条语句的时候，隐式的开启了一个事务，事务中只有这么一条语句，当这条语句执行完成后事务就自动提交了，这个语句对应的独占锁也就释放了

3.行锁和表锁

3.1.什么是行锁、表锁

前边提到的锁都是针对记录的，也可以被称之为行级锁或者行锁，对一条记录加锁影响的也只是这条记录而已，我们就说这个锁的粒度比较细。

其实一个事务也可以在表级别进行加锁，自然就被称之为表级锁或者表锁，对一个表加锁影响整个表中的记录，我们就说这个锁的粒度比较粗。给表加的锁也可以分为共享锁（ S锁）和独占锁（ X锁）

3.2.表锁的加锁规则

如果给一张表加了S锁，那么其他事务依然可以对这张表或表中的某些记录加S锁，但不能加X锁；

如果给一张表加了X锁，那么其他事务就不能对这张表或表中的某些记录加X锁或S锁；

但是这里面有个问题：

当我给这张表加S锁时，需要确保表中的所有记录都没有加X锁；

当我给这张表加X锁时，需要确保表中的所有记录都没有加X锁或S锁；

怎么解决这个问题？

当加表锁时总不能给表中每条记录都遍历一下吧，于是有了意向锁

3.2.1.意向共享锁（简称IS锁）

当事务准备在某条记录上加S锁时，需要先在表级别加一个IS锁。I代表Intention：意图

所以，IS锁属于表级锁

3.2.2.意向独占锁（简称IX锁）

当事务准备在某条记录上加X锁时，需要先在表级别加一个IX锁。

所以，IX锁属于表级锁

3.2.3.意向锁该怎么使用

当给某条记录加S锁时，先在表上加IS锁（不关心是否加了IX锁），当其他事务要给某条记录所在的这个表加S锁时，先看看这个表有没有IX锁，如果有，就等待IX释放掉才能加S锁；

当给某条记录加X锁时，先在表上加IX锁（不关心是否加了IX锁或IS锁），当其他事务要给某条记录所在的这个表加X锁时，先看看这个表有没有IS锁或IX锁，如果有，就等待IS锁和IX锁释放掉才能加X锁；

总结下意向锁：

IS锁和IX锁都是表级锁，他们的出现仅仅是为了在加表级别的S锁和X锁时可以快速判断表中的记录是否被上锁了，以避免用遍历的方式来判断表中的记录是否被上锁了

S锁和X锁分表级别的锁和行级别的锁，但是意向锁只有表级别的，一般我们很少加表级别的锁，所以也很少关心意向锁

3.3.行锁有哪些

3.3.1.记录锁（Record Locks）

记录锁就是最普通的行锁，分S锁和X锁。一般我们说的行锁都是指记录锁。

3.3.2.间隙锁（Gap Locks）

MySQL 在REPEATABLE READ 隔离级别下是可以解决幻读问题的，解决方案有两种，可以使用MVCC 方案解决，也可以采用加锁方案解决。但是在使用加锁方案解决时有个大问题，就是事务在第一次执行读取操作时，那些幻影记录尚不存在，我们无法给这些幻影记录加上记录锁。于是有了间隙锁。

如图中为number 值为8 的记录加了间隙锁，意味着不允许别的事务在number 值为8 的记录前边的间隙插入新记录，其实就是number 列的值(3, 8) 这个区间的新记录是不允许立即插入的。但是并没有锁住number 值为8 的这条记录本身。

比方说有另外一个事务再想插入一条number 值为4 的新记录，它定位到该条新记录的下一条记录的number 值为8，而这条记录上又有一个gap锁，所以就会阻塞插入操作，直到拥有这个gap锁的事务提交了之后， number 列的值在区间(3, 8) 中的新记录才可以被插入。

如何防止其他事务在(20, +∞) 这个区间插入新记录呢？

给数据页结构中的supermum这条记录加上一个gap锁，supermum是一条虚拟的最大记录，number=20的这条记录指向了supermum

这个gap锁的提出仅仅是为了防止插入幻影记录而提出的，如果你对一条记录加了gap锁，并不会限制其他事务对这条记录加记录锁或者继续加gap锁

3.3.3.临键锁（Next-Key Locks）

间隙锁只能锁住该记录的前边的间隙，并不能锁住该记录本身，有时候我们既想锁住某条记录，又想锁住该记录的前边的间隙，所以设计InnoDB 的大叔们就提出了一种称之为Next-Key Locks 的锁。next-key锁的本质就是一个记录锁和一个gap锁的合体，它既能保护该条记录，又能阻止别的事务将新记录插入被保护记录前边的间隙。