一、加鎖的目的是什么？

數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖是為了解決事務(wù)的隔離性問題，為了讓事務(wù)之間相互不影響，每個(gè)事務(wù)進(jìn)行操作的時(shí)候都會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)加上一把特有的鎖，防止其他事務(wù)同時(shí)操作數(shù)據(jù)。

如果你想一個(gè)人靜一靜，不被別人打擾，那么請(qǐng)?jiān)谀愕姆块T上加上一把鎖。

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二、鎖實(shí)是基于什么實(shí)現(xiàn)的？

為了后面大家對(duì)鎖理解的更透徹，所以務(wù)必要對(duì)此進(jìn)行說明，鎖是基于什么實(shí)現(xiàn)的，你現(xiàn)實(shí)生活中家里的鎖是基于門來實(shí)現(xiàn)的，那么數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖又是基于什么實(shí)現(xiàn)的呢？ 那么我在這里可以告訴你，數(shù)據(jù)庫(kù)里面的鎖是基于索引實(shí)現(xiàn)的。在 Innodb 中我們的鎖都是作用在索引上面的，當(dāng)我們的 SQL 命中索引時(shí)，那么鎖住的就是命中條件內(nèi)的索引節(jié)點(diǎn)（行鎖），如果沒有命中索引的話，那我們鎖的就是整個(gè)索引樹（表鎖），如下圖一下鎖住的是整棵樹還是某幾個(gè)節(jié)點(diǎn)，完全取決于你的條件是否有命中到對(duì)應(yīng)的索引節(jié)點(diǎn)。

innodb索引結(jié)構(gòu)圖（B+ tree）：

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三、鎖的分類

數(shù)據(jù)庫(kù)里有的鎖有很多種，為了方面理解，所以我根據(jù)其相關(guān)性"人為"的對(duì)鎖進(jìn)行了一個(gè)分類，分別如下

基于鎖的屬性分類：共享鎖、排他鎖。

基于鎖的粒度分類：表鎖、行鎖、記錄鎖、間隙鎖、臨鍵鎖。

基于鎖的狀態(tài)分類：意向共享鎖、意向排它鎖。

四、屬性鎖

1、共享鎖（Share Lock）

共享鎖又稱讀鎖，簡(jiǎn)稱 S 鎖。當(dāng)一個(gè)事務(wù)為數(shù)據(jù)加上讀鎖之后，其他事務(wù)只能對(duì)該數(shù)據(jù)加讀鎖，而不能對(duì)數(shù)據(jù)加寫鎖，直到所有的讀鎖釋放之后其他事務(wù)才能對(duì)其進(jìn)行加持寫鎖。

共享鎖的特性主要是為了支持并發(fā)的讀取數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候不支持修改，避免出現(xiàn)重復(fù)讀的問題。

2、排他鎖（Exclusive Lock）

排他鎖又稱寫鎖，簡(jiǎn)稱 X 鎖。當(dāng)一個(gè)事務(wù)為數(shù)據(jù)加上寫鎖時(shí)，其他請(qǐng)求將不能再為數(shù)據(jù)加任何鎖，直到該鎖釋放之后，其他事務(wù)才能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖。

排他鎖的目的是在數(shù)據(jù)修改時(shí)候，不允許其他人同時(shí)修改，也不允許其他人讀取。避免了出現(xiàn)臟數(shù)據(jù)和臟讀的問題。

五、粒度鎖

1、表鎖

表鎖是指上鎖的時(shí)候鎖住的是整個(gè)表，當(dāng)下一個(gè)事務(wù)訪問該表的時(shí)候，必須等前一個(gè)事務(wù)釋放了鎖才能進(jìn)行對(duì)表進(jìn)行訪問。

特點(diǎn)： 粒度大，加鎖簡(jiǎn)單，容易沖突；

2、行鎖

行鎖是指上鎖的時(shí)候鎖住的是表的某一行或多行記錄，其他事務(wù)訪問同一張表時(shí)，只有被鎖住的記錄不能訪問，其他的記錄可正常訪問；

特點(diǎn)：粒度小，加鎖比表鎖麻煩，不容易沖突，相比表鎖支持的并發(fā)要高。

3、記錄鎖（Record Lock）

記錄鎖也屬于行鎖中的一種，只不過記錄鎖的范圍只是表中的某一條記錄，記錄鎖是說事務(wù)在加鎖后鎖住的只是表的某一條記錄。

觸發(fā)條件：精準(zhǔn)條件命中，并且命中的條件字段是唯一索引。

例如：update user_info set name=’張三’ where id=1，這里的 id 是唯一索引。

記錄鎖的作用：加了記錄鎖之后數(shù)據(jù)可以避免數(shù)據(jù)在查詢的時(shí)候被修改的重復(fù)讀問題，也避免了在修改的事務(wù)未提交前被其他事務(wù)讀取的臟讀問題。

4、間隙鎖（Gap Lock）

間隙鎖屬于行鎖中的一種，間隙鎖是在事務(wù)加鎖后其鎖住的是表記錄的某一個(gè)區(qū)間，當(dāng)表的相鄰 ID 之間出現(xiàn)空隙則會(huì)形成一個(gè)區(qū)間，遵循左開右閉原則。

比如下面的表里面的數(shù)據(jù) ID 為 1、4、5、7、10 ，那么會(huì)形成以下幾個(gè)間隙區(qū)間，-n-1 區(qū)間，1-4 區(qū)間，7-10 區(qū)間，10-n 區(qū)間（-n 代表負(fù)無窮大，n 代表正無窮大）。

觸發(fā)條件：范圍查詢并且查詢未命中記錄，查詢條件必須命中索引、間隙鎖只會(huì)出現(xiàn)在 REPEATABLE_READ（重復(fù)讀）的事務(wù)級(jí)別中。

例如：對(duì)應(yīng)上圖的表執(zhí)行 select * from user_info where id > 1 and id < 4（這里的 id 是唯一索引） ，這個(gè) SQL 查詢不到對(duì)應(yīng)的記錄，那么此時(shí)會(huì)使用間隙鎖。

間隙鎖作用：防止幻讀問題，事務(wù)并發(fā)的時(shí)候，如果沒有間隙鎖，就會(huì)發(fā)生如下圖的問題，在同一個(gè)事務(wù)里，A 事務(wù)的兩次查詢出的結(jié)果會(huì)不一樣。

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5、臨鍵鎖（Next-Key Lock）

臨鍵鎖也屬于行鎖的一種，并且它是 INNODB 的行鎖默認(rèn)算法，總結(jié)來說它就是記錄鎖和間隙鎖的組合，臨鍵鎖會(huì)把查詢出來的記錄鎖住，同時(shí)也會(huì)把該范圍查詢內(nèi)的所有間隙空間也會(huì)鎖住，再之它會(huì)把相鄰的下一個(gè)區(qū)間也會(huì)鎖住。

例如：下面表的數(shù)據(jù)執(zhí)行 select * from user_info where id > 1 and id <= 13 for update 。

會(huì)鎖住 ID 為 1，5，10 的記錄；同時(shí)會(huì)鎖住，1 至 5，5 至 10，10 至 15 的區(qū)間。

觸發(fā)條件：范圍查詢并命中，查詢命中了索引。

臨鍵鎖的作用：結(jié)合記錄鎖和間隙鎖的特性，臨鍵鎖避免了在范圍查詢時(shí)出現(xiàn)臟讀、重復(fù)讀、幻讀問題。加了臨鍵鎖之后，在范圍區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)不允許被修改和插入。

六、狀態(tài)鎖

狀態(tài)鎖包括意向共享鎖和意向排它鎖，把他們區(qū)分為狀態(tài)鎖的一個(gè)核心邏輯，是因?yàn)檫@兩個(gè)鎖都是都是描述是否可以對(duì)某一個(gè)表進(jìn)行加表鎖的狀態(tài)。

意向鎖的解釋：當(dāng)一個(gè)事務(wù)試圖對(duì)整個(gè)表進(jìn)行加鎖（共享鎖或排它鎖）之前，首先需要獲得對(duì)應(yīng)類型的意向鎖（意向共享鎖或意向共享鎖）。

1、意向共享鎖

當(dāng)一個(gè)事務(wù)試圖對(duì)整個(gè)表進(jìn)行加共享鎖之前，首先需要獲得這個(gè)表的意向共享鎖。

2、意向排他鎖

當(dāng)一個(gè)事務(wù)試圖對(duì)整個(gè)表進(jìn)行加排它鎖之前，首先需要獲得這個(gè)表的意向排它鎖。

為什么我們需要意向鎖？

意向鎖光從概念上可能有點(diǎn)難理解，所以我們有必要從一個(gè)案例來分析其作用，這里首先我們先要有一個(gè)概念那就是 innodb 加鎖的方式是基于索引，并且加鎖粒度是行鎖，然后我們來看下面的案例。

第一步：

事務(wù) A 對(duì) user_info 表執(zhí)行一個(gè)SQL：update user_info set name = “張三” where id = 6 加鎖情況如下圖;

第二步：

與此同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)又接收到事務(wù) B 修改數(shù)據(jù)的請(qǐng)求 SQL：update user_info set name =“李四”。

因?yàn)槭聞?wù) B 是對(duì)整個(gè)表進(jìn)行修改操作，那么此 SQL 是需要對(duì)整個(gè)表進(jìn)行加排它鎖的（update 加鎖類型為排他鎖）；

我們首先做的第一件事是先檢查這個(gè)表有沒有被別的事務(wù)鎖住，只要有事務(wù)對(duì)表里的任何一行數(shù)據(jù)加了共享鎖或排他鎖我們就無法對(duì)整個(gè)表加鎖（排他鎖不能與任何屬性的鎖兼容）。

因?yàn)?INNODB 鎖的機(jī)制是基于行鎖，那么這個(gè)時(shí)候我們會(huì)對(duì)整個(gè)索引每個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)個(gè)檢查，我們需要檢查每個(gè)節(jié)點(diǎn)是否被別的事務(wù)加了共享鎖或排它鎖。

最后檢查到索引 ID 為 6 的節(jié)點(diǎn)被事務(wù) A 鎖住了，最后導(dǎo)致事務(wù)B只能等待事務(wù) A 鎖的釋放才能進(jìn)行加鎖操作。

思考：

在 A 事務(wù)的操作過程中，后面的每個(gè)需要對(duì) user_info 加持表鎖的事務(wù)都需要遍歷整個(gè)索引樹才能知道自己是否能夠進(jìn)行加鎖，這種方式是不是太浪費(fèi)時(shí)間和損耗數(shù)據(jù)庫(kù)性能了？

所以就有了意向鎖的概念：如果當(dāng)事務(wù) A 加鎖成功之后就設(shè)置一個(gè)狀態(tài)告訴后面的人，已經(jīng)有人對(duì)表里的行加了一個(gè)排他鎖了，你們不能對(duì)整個(gè)表加共享鎖或排它鎖了，那么后面需要對(duì)整個(gè)表加鎖的人只需要獲取這個(gè)狀態(tài)就知道自己是不是可以對(duì)表加鎖，避免了對(duì)整個(gè)索引樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)掃描是否加鎖，而這個(gè)狀態(tài)就是我們的意向鎖。

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（SAW：Game Over！）

與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据库 / 各种锁的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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