前阿里數據庫專家總結的MySQL里的各種鎖（下篇）

• 2020 年 3 月 5 日
• 筆記

在上篇中，我們介紹了MySQL中的全局鎖和表鎖。

今天，我們專註於介紹一下行鎖，這個在日常開發和面試中常常困擾我們的問題。

1.行鎖基礎

由於全局鎖和表鎖對增刪改查的性能都會有較大影響，所以，我們自然會想到，

只需要對有修改的行加鎖就行了，這就是行鎖。

在事務中，事務1更新了一行主鍵為1的數據行，那麼，在這個事務釋放鎖之前，事務2是不能操作的。

 

另外，有一個很多人容易混淆的概念，就是行鎖什麼時候釋放？

搞清這個事情，需要了解什麼叫作 兩階段鎖。

什麼是兩階段鎖呢？舉個例子你就明白了。

 這裡事務2執行後會是什麼結果呢？

如果你明白了兩階段鎖的含義，你就會知道，事務2的updat語句會阻塞，直到事務1提交以後才能繼續執行。

所以，這裡再次強調一下，兩階段鎖的含義。

在 InnoDB 事務中，行鎖是在需要的時候才加上的，但並不是語句執行完了了就立刻釋放， 而是要等到事務結束時才釋放。

注意，除了update語句能加寫鎖外，另外，還有一種對select語句加寫鎖的方式，就是

當前讀：Select …. for update

2.行鎖進階

2.1 什麼是幻讀

面試的時候，面試官經常會喜歡問數據庫的事務隔離級別。

大家要能回答出四種隔離級別，四種隔離級別的含義。

再多問一點，會問你什麼是臟讀，什麼是幻讀，哪個隔離級別會解決什麼問題。

首先明確一下，什麼是幻讀？

同樣是一個事務，在事務中前後兩次查詢，出現了不同的結果。

不同之處在於，臟讀是針對update，也就是同一行的數據出現了不一致。

注意，幻讀出現的場景

第一：事務的隔離級別為可重複讀，且是當前讀

第二：幻讀僅專指新插入的行，在範圍查詢中，後一次查詢出現了新的數據行。

2.2 怎麼解決幻讀

這些如果你都能答上，面試官可能會繼續追問，幻讀是怎麼產生的，又是怎麼被解決的。

即使我們給所有update涉及的行都加上了行鎖，還是無法解決新插入的記錄，因為這些記錄原本不存在，自然無法加上行鎖。

那怎麼辦呢？為了解決這個問題，innodb只好引入新的鎖，間隙鎖（Gap Lock）。

“間隙鎖，鎖的是兩個值之間的空隙”。

舉個例子：

在四條記錄，ID=0，10，20，30中，會產生如下的五個間隙範圍

 間隙鎖就是對這五個間隙範圍加鎖，防止新的記錄插入。

注意，行鎖的衝突是行與行之間的衝突，是行鎖與行鎖之間的。與間隙鎖衝突的是往“間隙中插入數據”這個操作，間隙鎖本身不會產生衝突。

間隙鎖和行鎖合稱為next-key lock。

每個next-key lock是前開後閉的。間隙鎖本身是前開後開的。

小tips

標準的事務隔離級別中，可重複讀只解決臟讀問題，無法解決幻讀問題。但是在innodb中，用next-key lock解決了幻讀的問題。

3.關於行鎖的優化應用

3.1 兩階段鎖的優化應用

上面的基礎知識中，解釋了什麼是 兩階段鎖。

那麼，對我們業務開發中有什麼借鑒意義呢？

既然我們知道了，行鎖必須在整個事務完全提交後才會釋放，那麼，如果我們的事物中需要鎖住多行，就要把最可能造成鎖衝突，或者是鎖住最多行的語句儘可能地往後放。

舉個例子，小A在線上購買了商家B的一個產品，這個購買的動作可以簡化為3個操作：

1）小A的銀行賬戶餘額扣款x;

2）商家B的銀行賬戶餘額增加x;

3）添加一條交易記錄；

這裡，涉及到兩個update操作，和一個insert操作。為了保證交易的原子性，將三個動作放在了一個事務中。

那怎麼安排三個語句的先後順序呢？如果不仔細考慮，那麼就可能是隨意選個123或者213的順序了。

仔細想想呢？

顯然，這裡最容易造成衝突的是步驟2），可能同時有多個用戶購買商家B的產品，然後需要給商家B的餘額做update操作。

另外，步驟3）是insert操作，最不容易出現鎖衝突。

所以，最好的步驟順序是3）-> 1) -> 2)，將最容易產生衝突的操作放在最後執行，那麼會比2）->1) ->3)的順序，大大提高並發度。

3.2 間隙鎖的問題與優化

間隙鎖的引入也帶來了一些新的問題，比如：降低並發度，可能導致死鎖。

因為間隙鎖的引入，可能會導致同樣的語句鎖住了更大的範圍。

那怎麼辦呢？

注意，間隙鎖在可重複讀級別下才是有效的。

所以，只要我們的業務不需要可重複讀的保證，我們就可以把隔離級別設置為讀提交（也是阿里雲rds數據庫的默認隔離級別），就沒有間隙鎖了。

然後，為了解決可能的數據和日誌不一致的問題，需要把binlog格式設置為row。

讀提交級別 + binlog的row格式，也是一般公司數據庫的標準配置。

現在，你知道原因了吧：）

參考：

丁奇《MySQL 實戰45講》

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