大家好,我是公众号:java小杰要加油
明天来分享一个对于mysql的知识点——mysql中的锁
  • 话不多说,间接开车

事务并发拜访状况

读-读 状况

  • 并发事务读取雷同的数据,并不会对数据造成影响,容许并发读

写-写 状况

  • 多事务并发写写时会产生脏写的状况,不过任何一个事务隔离级别都不容许此状况产生,通过加锁来杜绝脏写

脏写

  • 事务T1 将数据改成了A,然而还未提交,可此时事务T2又将数据改成了B,笼罩了事务T1的更改,T1更新失落,这种状况叫做脏写

加锁

  • 例如,当初事务T1,T2对这条记录进行并发更改,方才说是隔离级别是通过加锁来杜绝此脏写的,流程如下


这个锁构造中有两个比拟要害的信息(其实还有很多信息,前面再聊)

  • trx信息:示意这个锁构造是和哪个事务所关联的
  • is_waiting信息:示意以后事务是否正在期待
Q: 能形容一下两个事务并发批改同一条数据时,mysql这个锁是怎么防止脏写的吗?

A :事务T1在更改这条数据前,就先内存中生成一把锁与此数据相关联(is_waiting为false,代表没有期待),而后咔咔一顿操作更改数据,这个时候,事务T2来了,发现此记录曾经有一把锁与之相关联了(就是T1那一把锁),而后就开始期待(is_waiting为true代表正在期待),事务T1更改完数据提交事务后,就会把此事务对应的所构造开释掉,而后检测一下还有没有与此记录相关联的锁,后果发现T2还在苦苦的期待,就把T2的锁构造的(is_waiting为false,代表没有期待)而后把T2事务对应的线程唤醒,T2获取锁胜利继续执行,总体流程如上。

读-写 /写-读 状况

在读-写 / 写 -读的状况下会呈现脏读,不可反复读,幻读的景象,不同的隔离级别能够防止不同的问题,具体相干内容能够看小杰的这篇文章 京东面试官问我:“聊聊MySql事务,MVCC?”

不过贴心的我还是列出来了 注:√代表可能产生,×代表不可能产生

隔离级别脏读不可反复读幻读
读未提交(read uncommitted RU)
读提交(read committed RC)×
可反复读(repeatable read RR)××
串行化(serializable )×××

然而 RR在某些水平上防止了幻读的产生

怎么防止脏读、不可反复读、幻读这些景象呢?其实有两种计划

  • 计划一 :读操作应用MVCC写操作进行加锁
  • mvcc外面最重要的莫过于ReadView了,它的存在保障了事务不能够读取到未提交的事务所作的更改,防止了脏读。
  • 在RC隔离级别下,每次select读操作都会生成ReadView
  • 在RR隔离级别下,只有第一次select读操作才会生成ReadView,之后的select读操作都复用这一个ReadView
  • 计划二:读写操作都用加锁
某些业务场景不容许读取旧记录的值,每次读取都要读取最新的值。
例如银行取款事务中,先把余额读取进去,再对余额进行操作。当这个事务在读取余额时,不容许其余事务对此余额进行拜访读取,直到取款事务完结后才能够拜访余额。所以在读数据的时候也要加锁

锁分类

当应用读写都加锁这个计划来防止并发事务写-写读-写写-读时而产生的脏读不可反复读幻读景象时,那么这个锁它就要做到,读读时不相互影响,下面三种状况时要互相阻塞,这时锁也分了好几类,咱们持续往下看

锁定读

  • 共享锁(Shared Lock):简称S锁,在事务要读取一条记录时,须要先获取该记录的S锁
  • 独占锁(Exclusive Lock):简称X锁,也称排他锁,在事务要改变一条记录时,须要先获取该记录的X锁

他们之间兼容关系如下 √代表能够兼容,×代表不可兼容

兼容性S锁X锁
S锁×
X锁××

事务T1获取某记录的S锁后,

  • 事务T2也能够获取此记录的S锁,(兼容)
  • 事务T2不能够获取此记录的X锁,直到T1提交后将S锁开释 (不兼容)

事务T1获取某记录的X锁后,

  • 事务T2不能够获取此记录的S锁,直到T1提交后将X锁开释 (不兼容)
  • 事务T2不能够获取此记录的X锁,直到T1提交后将X锁开释 (不兼容)

锁定读语句

SELECT .. LOCK IN SHARE MODE   # 对读取的记录增加S锁SELECT .. FOR UPDATE # 对读取的记录增加X锁

多粒度锁

后面提到的锁都是针对记录的,其实一个事务也能够在表级进行加锁(S锁、X锁)

  • T1给表加了S锁,那么

    • T2能够持续获取此表的S锁
    • T2能够持续获取此表中的某些记录的S锁
    • T2不能够持续获取此表的X锁
    • T2不能够持续获取此表中的某些记录的X锁
  • T1给表加了X锁,那么

    • T2不能够持续获取此表的S锁
    • T2不能够持续获取此表中的某些记录的S锁
    • T2不能够持续获取此表的X锁
    • T2不能够持续获取此表中的某些记录的X锁

可是怎么可能平白无故的就给表加锁呢,难道没什么条件吗?答案是必定有条件的

  • 若想给表加S锁,得先确保表中记录没有X锁
  • 若想给表加X锁,得先确保表中记录没有X锁和S锁

然而这个怎么确保呢?难道要一行一行的遍历表中的所有数据吗?当然不是啦,聪慧的大佬们想出了上面这两把锁

  • 动向共享锁(Intention Shared Lock):简称IS锁,当事务筹备在某记录上加S锁时,须要先在表级别加上一个IS锁
  • 动向独占锁(Intention Exclusive Lock):简称IX锁,当事务筹备在某记录上加X锁时,须要先在表级别加上一个IX锁

让咱们来看下加上这两把锁之后的成果是什么样子的

  • 当想给记录加S锁时,先给表加一个IS锁,而后再给记录加S锁

  • 当想给记录加X锁时,先给表加IX锁,而后再给记录加X锁

而后 通过下面的操作之后

  • 如果想给表加S锁,先看下表加没加IX锁,如果有的话,则表明此表中的记录有X锁,则须要等到IX锁开释掉后才能够加S锁

  • 如果想给表加X锁,先看下表加没加IS锁或者IX锁,如果有的话,则表明此表中的记录有S锁或者X锁,则须要等到IS锁或者IX锁开释掉后才能够加X锁

这几种锁的兼容性如下表

兼容性IS锁(表级锁)S锁IX锁(表级锁)X锁
IS锁(表级锁)×
S锁××
IX锁(表级锁)××
X锁××××
  • IS、IX锁都是表级锁,他们能够共存。
  • 他们的提出仅仅是为了在之后加表级别的S锁或者X锁时能够疾速判断表中的记录是否被上锁,防止用遍历的形式来查看一行一行的去查看而已

InnoDB中的行级锁

Record Lock(记录锁)

  • 官网名字 LOCK_REC_NOT_GAP
  • 仅仅锁住一条记录
  • 有S型和X型之分

Gap Lock(间隙锁)

  • 官网名字 LOCK_GAP
  • 给某记录加此锁后,阻塞数据在此记录和上一个记录的间隙插入,然而不锁定此记录
  • 有S型和X型之分,可是并没有什么区别他们的作用是雷同的,gap锁的作用仅仅是为了避免插入幻影记录而已,如果对一条记录加了gap锁(无论S/X型)并不会限度其余事务对这条记录加Record Lock或者Gap Lock

Next-Key Lock(记录锁+间隙锁)

  • 官网名字 LOCK_ORDINARY
  • 既能够锁住某条记录,又能够组织其余事务在该记录背后插入新记录

Insert Intention Lock(插入意向锁锁)

  • 官网名字 LOCK_INSERT_INTENTION
  • 事务在插入记录时,如果插入的中央加了gap锁,那么此事务须要期待,此时此事务在期待时也须要生成一个锁构造,就是插入意向锁

锁内存构造

  • 咱们难道锁一条记录就要生成一个锁构造吗?

当然不是!

一个锁构造

如果被加锁的记录合乎上面四条状态的话,那么这些记录的锁则会合到一个锁构造

  • 在同一个事务中进行加锁操作
  • 被加锁的记录在同一个页面中
  • 加锁的类型是一样的
  • 期待的状态是一样的

锁构造信息

而后咱们再来依此看下这个所构造每个局部的信息都是什么意思

  • 锁所在的事务信息:无论是表级锁还是行级锁,一个锁属于一个事务,这里记录着该锁对应的信息
  • 索引信息:对于行级锁来说,须要记录一下加锁的记录属于哪个索引
  • 表锁/行锁信息:行级锁

    • Space_ID:记录所在的表空间

    * Page Number:记录所在的页号

    • n_bits:一条记录对应着一个比特;一个页面蕴含多条记录,用不同的比特来辨别到底是那一条记录加了锁,有个计算公式如下(公式中是取商)n_bits = (1+(n_recs+LOCK_PAGE_BITMAP_MARGIN)/ 8)x 8LOCK_PAGE_BITMAP_MARGIN是固定的值为64,n_recs指以后界面一共有多少条记录(蕴含伪记录以及在垃圾链表中的记录),
  • type_mode:32比特的数

    • lock_mode(锁模式):低4比特位示意

      • LOCK_AUTO_INC(十进制的4):示意AUTO-INC锁
      • LOCK_IS(十进制的0):示意共享意向锁,IS锁
      • LOCK_IX(十进制的1):示意独占意向锁,IX锁
      • LOCK_S(十进制的2):示意共享锁,也就是S锁
      • LOCK_X(十进制的3):示意独占锁,也就是X锁
    • lock_type(锁类型):第5~8比特位示意

      • LOCK_TABLE(十进制的1):当第5比特位设置为1时,示意表级锁
      • LOCK_REC(十进制的32):当第6比特位设置为1时,示意行级锁
    • rec_lock_type(行锁的具体类型):其余的比特位示意

      • LOCK_ORDINARY(十进制的0):示意next-key锁
      • LOCK_GAP(十进制的512):当第10比特位是1时,示意gap锁
      • LOCK_REC_NOT_GAP(十进制的1024):也就是当第11比特设置为1时,示意Record Lock(记录锁)
      • LOCK_INSERT_INTENTION(十进制的2048):也就是当第12比特设置为1时,示意Insert Intention Lock(插入意向锁)
      • LOCK_WAIT(十进制的256):也就是当

        • 第9比特设置为1时,示意is_waiting为true,即以后事务获取锁失败,处于期待状态
        • 第9比特设置为0时,示意is_waiting为false,即以后事务获取锁胜利
    • 其余信息:此文章不探讨
    • 一堆比特位:此文章不探讨

    举个例子

    事务T1 要给user表中的记录加锁,假如这些记录存储在表空间号为20,页号为21的页面上,T1给id=1的记录加S型Record Lock锁,如果以后页面一共有5条记录(3条用户记录和2条伪记录)

    过程:先给表加IS锁,不过咱们当初不关怀,只关怀行级锁
    具体生成的所构造如下图所示

    最初

    • 快过年啦,小杰可能也须要劳动一下下,因为最近都周更(尽管上周有点事没更,打脸),周末齐全没有其余工夫了
    • 感觉和朋友家人们分割有点少了,过年回家坚固下感情和敌人们聊聊天吹吹牛逼,顺便保护下峡谷的治安
    • 最初祝关注java小杰要加油的宝贝儿们
    • 脱单暴富事事顺,升职加薪牛哄哄!

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