前言:
我們都知道事務(wù)的幾種性質(zhì)，數(shù)據(jù)庫(kù)為了維護(hù)這些性質(zhì)，尤其是一致性和隔離性，一般使用加鎖這種方式。同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)又是個(gè)高并發(fā)的應(yīng)用，同一時(shí)間會(huì)有大量的并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)，如果加鎖過(guò)度，會(huì)極大的降低并發(fā)處理能力。所以對(duì)于加鎖的處理，可以說(shuō)就是數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于事務(wù)處理的精髓所在。這里通過(guò)分析MySQL中InnoDB引擎的加鎖機(jī)制，來(lái)拋磚引玉，讓讀者更好的理解，在事務(wù)處理中數(shù)據(jù)庫(kù)到底做了什么。
一次封鎖or兩段鎖？
因?yàn)橛写罅康牟l(fā)訪(fǎng)問(wèn)，為了預(yù)防死鎖，一般應(yīng)用中推薦使用一次封鎖法，就是在方法的開(kāi)始階段，已經(jīng)預(yù)先知道會(huì)用到哪些數(shù)據(jù)，然后全部鎖住，在方法運(yùn)行之后，再全部解鎖。這種方式可以有效的避免循環(huán)死鎖，但在數(shù)據(jù)庫(kù)中卻不適用，因?yàn)樵谑聞?wù)開(kāi)始階段，數(shù)據(jù)庫(kù)并不知道會(huì)用到哪些數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)庫(kù)遵循的是兩段鎖協(xié)議，將事務(wù)分成兩個(gè)階段，加鎖階段和解鎖階段（所以叫兩段鎖）
加鎖階段：在該階段可以進(jìn)行加鎖操作。在對(duì)任何數(shù)據(jù)進(jìn)行讀操作之前要申請(qǐng)并獲得S鎖（共享鎖，其它事務(wù)可以繼續(xù)加共享鎖，但不能加排它鎖），在進(jìn)行寫(xiě)操作之前要申請(qǐng)并獲得X鎖（排它鎖，其它事務(wù)不能再獲得任何鎖）。加鎖不成功，則事務(wù)進(jìn)入等待狀態(tài)，直到加鎖成功才繼續(xù)執(zhí)行。
解鎖階段：當(dāng)事務(wù)釋放了一個(gè)封鎖以后，事務(wù)進(jìn)入解鎖階段，在該階段只能進(jìn)行解鎖操作不能再進(jìn)行加鎖操作。
事務(wù) 加鎖/解鎖處理
begin；
insert into test ..... 加insert對(duì)應(yīng)的鎖
update test set... 加update對(duì)應(yīng)的鎖
delete from test .... 加delete對(duì)應(yīng)的鎖
commit; 事務(wù)提交時(shí)，同時(shí)釋放insert、update、delete對(duì)應(yīng)的鎖
這種方式雖然無(wú)法避免死鎖，但是兩段鎖協(xié)議可以保證事務(wù)的并發(fā)調(diào)度是串行化（串行化很重要，尤其是在數(shù)據(jù)恢復(fù)和備份的時(shí)候）的。
事務(wù)中的加鎖方式
事務(wù)的四種隔離級(jí)別
在數(shù)據(jù)庫(kù)操作中，為了有效保證并發(fā)讀取數(shù)據(jù)的正確性，提出的事務(wù)隔離級(jí)別。我們的數(shù)據(jù)庫(kù)鎖，也是為了構(gòu)建這些隔離級(jí)別存在的。
隔離級(jí)別 臟讀（Dirty Read） 不可重復(fù)讀（NonRepeatable Read） 幻讀（Phantom Read）
- 未提交讀（Read uncommitted） 可能 可能 可能
- 已提交讀（Read committed） 不可能 可能 可能
- 可重復(fù)讀（Repeatable read） 不可能 不可能 可能
- 可串行化（Serializable ） 不可能 不可能 不可能
未提交讀(Read Uncommitted)：允許臟讀，也就是可能讀取到其他會(huì)話(huà)中未提交事務(wù)修改的數(shù)據(jù)
提交讀(Read Committed)：只能讀取到已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。Oracle等多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)默認(rèn)都是該級(jí)別 (不重復(fù)讀)
可重復(fù)讀(Repeated Read)：可重復(fù)讀。在同一個(gè)事務(wù)內(nèi)的查詢(xún)都是事務(wù)開(kāi)始時(shí)刻一致的，InnoDB默認(rèn)級(jí)別。在SQL標(biāo)準(zhǔn)中，該隔離級(jí)別消除了不可重復(fù)讀，但是還存在幻象讀
串行讀(Serializable)：完全串行化的讀，每次讀都需要獲得表級(jí)共享鎖，讀寫(xiě)相互都會(huì)阻塞
Read Uncommitted這種級(jí)別，數(shù)據(jù)庫(kù)一般都不會(huì)用，而且任何操作都不會(huì)加鎖，這里就不討論了。
MySQL中鎖的種類(lèi)
MySQL中鎖的種類(lèi)很多，有常見(jiàn)的表鎖和行鎖，也有新加入的Metadata Lock等等,表鎖是對(duì)一整張表加鎖，雖然可分為讀鎖和寫(xiě)鎖，但畢竟是鎖住整張表，會(huì)導(dǎo)致并發(fā)能力下降，一般是做ddl處理時(shí)使用。
行鎖則是鎖住數(shù)據(jù)行，這種加鎖方法比較復(fù)雜，但是由于只鎖住有限的數(shù)據(jù)，對(duì)于其它數(shù)據(jù)不加限制，所以并發(fā)能力強(qiáng)，MySQL一般都是用行鎖來(lái)處理并發(fā)事務(wù)。這里主要討論的也就是行鎖。
Read Committed（讀取提交內(nèi)容）
在RC級(jí)別中，數(shù)據(jù)的讀取都是不加鎖的，但是數(shù)據(jù)的寫(xiě)入、修改和刪除是需要加鎖的。效果如下
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MySQL> show create table class_teacher \G\Table: class_teacherCreate Table: CREATE TABLE `class_teacher` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `class_name` varchar(100) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL, `teacher_id` int(11) NOT NULL, PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_teacher_id` (`teacher_id`)) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=5 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci |
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1 row in set (0.02 sec) |
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MySQL> select * from class_teacher; |
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+----+--------------+------------+| id | class_name | teacher_id |+----+--------------+------------+| 1 | 初三一班 | 1 || 3 | 初二一班 | 2 || 4 | 初二二班 | 2 |+----+--------------+------------+ |
由于MySQL的InnoDB默認(rèn)是使用的RR級(jí)別，所以我們先要將該session開(kāi)啟成RC級(jí)別，并且設(shè)置binlog的模式
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SET session transaction isolation level read committed;SET SESSION binlog_format = 'ROW'; |
（或者是MIXED）
事務(wù)A 事務(wù)B
begin; begin;
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update class_teacher set class_name='初三二班' where teacher_id=1; update class_teacher set class_name='初三三班' where teacher_id=1; |
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ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction |
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commit; |
為了防止并發(fā)過(guò)程中的修改沖突，事務(wù)A中MySQL給teacher_id=1的數(shù)據(jù)行加鎖，并一直不commit（釋放鎖），那么事務(wù)B也就一直拿不到該行鎖，wait直到超時(shí)。
這時(shí)我們要注意到，teacher_id是有索引的，如果是沒(méi)有索引的class_name呢？update class_teacher set teacher_id=3 where class_name = '初三一班';
那么MySQL會(huì)給整張表的所有數(shù)據(jù)行的加行鎖。這里聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)不可思議，但是當(dāng)sql運(yùn)行的過(guò)程中，MySQL并不知道哪些數(shù)據(jù)行是 class_name = '初三一班'的（沒(méi)有索引嘛），如果一個(gè)條件無(wú)法通過(guò)索引快速過(guò)濾，存儲(chǔ)引擎層面就會(huì)將所有記錄加鎖后返回，再由MySQL Server層進(jìn)行過(guò)濾。
但在實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中，MySQL做了一些改進(jìn)，在MySQL Server過(guò)濾條件，發(fā)現(xiàn)不滿(mǎn)足后，會(huì)調(diào)用unlock_row方法，把不滿(mǎn)足條件的記錄釋放鎖 (違背了二段鎖協(xié)議的約束)。這樣做，保證了最后只會(huì)持有滿(mǎn)足條件記錄上的鎖，但是每條記錄的加鎖操作還是不能省略的。可見(jiàn)即使是MySQL，為了效率也是會(huì)違反規(guī)范的。（參見(jiàn)《高性能MySQL》中文第三版p181）
這種情況同樣適用于MySQL的默認(rèn)隔離級(jí)別RR。所以對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)量很大的表做批量修改的時(shí)候，如果無(wú)法使用相應(yīng)的索引，MySQL Server過(guò)濾數(shù)據(jù)的的時(shí)候特別慢，就會(huì)出現(xiàn)雖然沒(méi)有修改某些行的數(shù)據(jù)，但是它們還是被鎖住了的現(xiàn)象。
Repeatable Read（可重讀）
這是MySQL中InnoDB默認(rèn)的隔離級(jí)別。我們姑且分“讀”和“寫(xiě)”兩個(gè)模塊來(lái)講解。
讀
讀就是可重讀，可重讀這個(gè)概念是一事務(wù)的多個(gè)實(shí)例在并發(fā)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)看到同樣的數(shù)據(jù)行，有點(diǎn)抽象，我們來(lái)看一下效果。
RC（不可重讀）模式下的展現(xiàn)
事務(wù)A 事務(wù)B
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begin; begin; |
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select id,class_name,teacher_id from class_teacher where teacher_id=1;id class_name teacher_id1 初三二班 12 初三一班 1update class_teacher set class_name='初三三班' where id=1;commit;select id,class_name,teacher_id from class_teacher where teacher_id=1;id class_name teacher_id1 初三三班 12 初三一班 1 |
讀到了事務(wù)B修改的數(shù)據(jù)，和第一次查詢(xún)的結(jié)果不一樣，是不可重讀的。
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commit; |
事務(wù)B修改id=1的數(shù)據(jù)提交之后，事務(wù)A同樣的查詢(xún)，后一次和前一次的結(jié)果不一樣，這就是不可重讀（重新讀取產(chǎn)生的結(jié)果不一樣）。這就很可能帶來(lái)一些問(wèn)題，那么我們來(lái)看看在RR級(jí)別中MySQL的表現(xiàn)：
事務(wù)A 事務(wù)B 事務(wù)C
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begin; begin;begin;select id,class_name,teacher_id from class_teacher where teacher_id=1;id class_name teacher_id1 初三二班 12 初三一班 1update class_teacher set class_name='初三三班' where id=1;commit;insert into class_teacher values (null,'初三三班',1);commit;select id,class_name,teacher_id from class_teacher where teacher_id=1;id class_name teacher_id1 初三二班 12 初三一班 1 |
沒(méi)有讀到事務(wù)B修改的數(shù)據(jù)，和第一次sql讀取的一樣，是可重復(fù)讀的。
沒(méi)有讀到事務(wù)C新添加的數(shù)據(jù)。
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commit; |
我們注意到，當(dāng)teacher_id=1時(shí)，事務(wù)A先做了一次讀取，事務(wù)B中間修改了id=1的數(shù)據(jù)，并commit之后，事務(wù)A第二次讀到的數(shù)據(jù)和第一次完全相同。所以說(shuō)它是可重讀的。那么MySQL是怎么做到的呢？這里姑且賣(mài)個(gè)關(guān)子，我們往下看。
不可重復(fù)讀和幻讀的區(qū)別
很多人容易搞混不可重復(fù)讀和幻讀，確實(shí)這兩者有些相似。但不可重復(fù)讀重點(diǎn)在于update和delete，而幻讀的重點(diǎn)在于insert。
如果使用鎖機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)這兩種隔離級(jí)別，在可重復(fù)讀中，該sql第一次讀取到數(shù)據(jù)后，就將這些數(shù)據(jù)加鎖，其它事務(wù)無(wú)法修改這些數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)可重復(fù)讀了。但這種方法卻無(wú)法鎖住insert的數(shù)據(jù)，所以當(dāng)事務(wù)A先前讀取了數(shù)據(jù)，或者修改了全部數(shù)據(jù)，事務(wù)B還是可以insert數(shù)據(jù)提交，這時(shí)事務(wù)A就會(huì)發(fā)現(xiàn)莫名其妙多了一條之前沒(méi)有的數(shù)據(jù)，這就是幻讀，不能通過(guò)行鎖來(lái)避免。需要Serializable隔離級(jí)別 ，讀用讀鎖，寫(xiě)用寫(xiě)鎖，讀鎖和寫(xiě)鎖互斥，這么做可以有效的避免幻讀、不可重復(fù)讀、臟讀等問(wèn)題，但會(huì)極大的降低數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)能力。
所以說(shuō)不可重復(fù)讀和幻讀最大的區(qū)別，就在于如何通過(guò)鎖機(jī)制來(lái)解決他們產(chǎn)生的問(wèn)題。
上文說(shuō)的，是使用悲觀鎖機(jī)制來(lái)處理這兩種問(wèn)題，但是MySQL、ORACLE、PostgreSQL等成熟的數(shù)據(jù)庫(kù)，出于性能考慮，都是使用了以樂(lè)觀鎖為理論基礎(chǔ)的MVCC（多版本并發(fā)控制）來(lái)避免這兩種問(wèn)題。
悲觀鎖和樂(lè)觀鎖
悲觀鎖
正如其名，它指的是對(duì)數(shù)據(jù)被外界（包括本系統(tǒng)當(dāng)前的其他事務(wù)，以及來(lái)自外部系統(tǒng)的事務(wù)處理）修改持保守態(tài)度，因此，在整個(gè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，將數(shù)據(jù)處于鎖定狀態(tài)。悲觀鎖的實(shí)現(xiàn)，往往依靠數(shù)據(jù)庫(kù)提供的鎖機(jī)制（也只有數(shù)據(jù)庫(kù)層提供的鎖機(jī)制才能真正保證數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的排他性，否則，即使在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了加鎖機(jī)制，也無(wú)法保證外部系統(tǒng)不會(huì)修改數(shù)據(jù)）。
在悲觀鎖的情況下，為了保證事務(wù)的隔離性，就需要一致性鎖定讀。讀取數(shù)據(jù)時(shí)給加鎖，其它事務(wù)無(wú)法修改這些數(shù)據(jù)。修改刪除數(shù)據(jù)時(shí)也要加鎖，其它事務(wù)無(wú)法讀取這些數(shù)據(jù)。
樂(lè)觀鎖
相對(duì)悲觀鎖而言，樂(lè)觀鎖機(jī)制采取了更加寬松的加鎖機(jī)制。悲觀鎖大多數(shù)情況下依靠數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)，以保證操作最大程度的獨(dú)占性。但隨之而來(lái)的就是數(shù)據(jù)庫(kù)性能的大量開(kāi)銷(xiāo)，特別是對(duì)長(zhǎng)事務(wù)而言，這樣的開(kāi)銷(xiāo)往往無(wú)法承受。
而樂(lè)觀鎖機(jī)制在一定程度上解決了這個(gè)問(wèn)題。樂(lè)觀鎖，大多是基于數(shù)據(jù)版本（ Version ）記錄機(jī)制實(shí)現(xiàn)。何謂數(shù)據(jù)版本？即為數(shù)據(jù)增加一個(gè)版本標(biāo)識(shí)，在基于數(shù)據(jù)庫(kù)表的版本解決方案中，一般是通過(guò)為數(shù)據(jù)庫(kù)表增加一個(gè) “version” 字段來(lái)實(shí)現(xiàn)。讀取出數(shù)據(jù)時(shí)，將此版本號(hào)一同讀出，之后更新時(shí)，對(duì)此版本號(hào)加一。此時(shí)，將提交數(shù)據(jù)的版本數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)表對(duì)應(yīng)記錄的當(dāng)前版本信息進(jìn)行比對(duì)，如果提交的數(shù)據(jù)版本號(hào)大于數(shù)據(jù)庫(kù)表當(dāng)前版本號(hào)，則予以更新，否則認(rèn)為是過(guò)期數(shù)據(jù)。
要說(shuō)明的是，MVCC的實(shí)現(xiàn)沒(méi)有固定的規(guī)范，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都會(huì)有不同的實(shí)現(xiàn)方式，這里討論的是InnoDB的MVCC。
MVCC在MySQL的InnoDB中的實(shí)現(xiàn)
在InnoDB中，會(huì)在每行數(shù)據(jù)后添加兩個(gè)額外的隱藏的值來(lái)實(shí)現(xiàn)MVCC，這兩個(gè)值一個(gè)記錄這行數(shù)據(jù)何時(shí)被創(chuàng)建，另外一個(gè)記錄這行數(shù)據(jù)何時(shí)過(guò)期（或者被刪除）。 在實(shí)際操作中，存儲(chǔ)的并不是時(shí)間，而是事務(wù)的版本號(hào)，每開(kāi)啟一個(gè)新事務(wù)，事務(wù)的版本號(hào)就會(huì)遞增。 在可重讀Repeatable reads事務(wù)隔離級(jí)別下：
- SELECT時(shí)，讀取創(chuàng)建版本號(hào)<=當(dāng)前事務(wù)版本號(hào)，刪除版本號(hào)為空或>當(dāng)前事務(wù)版本號(hào)。
- INSERT時(shí)，保存當(dāng)前事務(wù)版本號(hào)為行的創(chuàng)建版本號(hào)
- DELETE時(shí)，保存當(dāng)前事務(wù)版本號(hào)為行的刪除版本號(hào)
- UPDATE時(shí)，插入一條新紀(jì)錄，保存當(dāng)前事務(wù)版本號(hào)為行創(chuàng)建版本號(hào)，同時(shí)保存當(dāng)前事務(wù)版本號(hào)到原來(lái)刪除的行
- 通過(guò)MVCC，雖然每行記錄都需要額外的存儲(chǔ)空間，更多的行檢查工作以及一些額外的維護(hù)工作，但可以減少鎖的使用，大多數(shù)讀操作都不用加鎖，讀數(shù)據(jù)操作很簡(jiǎn)單，性能很好，并且也能保證只會(huì)讀取到符合標(biāo)準(zhǔn)的行，也只鎖住必要行。
我們不管從數(shù)據(jù)庫(kù)方面的教課書(shū)中學(xué)到，還是從網(wǎng)絡(luò)上看到，大都是上文中事務(wù)的四種隔離級(jí)別這一模塊列出的意思，RR級(jí)別是可重復(fù)讀的，但無(wú)法解決幻讀，而只有在Serializable級(jí)別才能解決幻讀。于是我就加了一個(gè)事務(wù)C來(lái)展示效果。在事務(wù)C中添加了一條teacher_id=1的數(shù)據(jù)commit，RR級(jí)別中應(yīng)該會(huì)有幻讀現(xiàn)象，事務(wù)A在查詢(xún)teacher_id=1的數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)讀到事務(wù)C新加的數(shù)據(jù)。但是測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，在MySQL中是不存在這種情況的，在事務(wù)C提交后，事務(wù)A還是不會(huì)讀到這條數(shù)據(jù)。可見(jiàn)在MySQL的RR級(jí)別中，是解決了幻讀的讀問(wèn)題的。參見(jiàn)下圖
讀問(wèn)題解決了，根據(jù)MVCC的定義，并發(fā)提交數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)出現(xiàn)沖突，那么沖突時(shí)如何解決呢？我們?cè)賮?lái)看看InnoDB中RR級(jí)別對(duì)于寫(xiě)數(shù)據(jù)的處理。
“讀”與“讀”的區(qū)別
可能有讀者會(huì)疑惑，事務(wù)的隔離級(jí)別其實(shí)都是對(duì)于讀數(shù)據(jù)的定義，但到了這里，就被拆成了讀和寫(xiě)兩個(gè)模塊來(lái)講解。這主要是因?yàn)镸ySQL中的讀，和事務(wù)隔離級(jí)別中的讀，是不一樣的。
我們且看，在RR級(jí)別中，通過(guò)MVCC機(jī)制，雖然讓數(shù)據(jù)變得可重復(fù)讀，但我們讀到的數(shù)據(jù)可能是歷史數(shù)據(jù)，是不及時(shí)的數(shù)據(jù)，不是數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)！這在一些對(duì)于數(shù)據(jù)的時(shí)效特別敏感的業(yè)務(wù)中，就很可能出問(wèn)題。
對(duì)于這種讀取歷史數(shù)據(jù)的方式，我們叫它快照讀 (snapshot read)，而讀取數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)前版本數(shù)據(jù)的方式，叫當(dāng)前讀 (current read)。很顯然，在MVCC中：
快照讀：就是select
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select * from table ....; |
當(dāng)前讀：特殊的讀操作，插入/更新/刪除操作，屬于當(dāng)前讀，處理的都是當(dāng)前的數(shù)據(jù)，需要加鎖。
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select * from table where ? lock in share mode;select * from table where ? for update;insert;update ;delete; |
事務(wù)的隔離級(jí)別實(shí)際上都是定義了當(dāng)前讀的級(jí)別，MySQL為了減少鎖處理（包括等待其它鎖）的時(shí)間，提升并發(fā)能力，引入了快照讀的概念，使得select不用加鎖。而update、insert這些“當(dāng)前讀”，就需要另外的模塊來(lái)解決了。
寫(xiě)（"當(dāng)前讀"）
事務(wù)的隔離級(jí)別中雖然只定義了讀數(shù)據(jù)的要求，實(shí)際上這也可以說(shuō)是寫(xiě)數(shù)據(jù)的要求。上文的“讀”，實(shí)際是講的快照讀；而這里說(shuō)的“寫(xiě)”就是當(dāng)前讀了。
為了解決當(dāng)前讀中的幻讀問(wèn)題，MySQL事務(wù)使用了Next-Key鎖。
Next-Key鎖
Next-Key鎖是行鎖和GAP（間隙鎖）的合并，行鎖上文已經(jīng)介紹了，接下來(lái)說(shuō)下GAP間隙鎖。
行鎖可以防止不同事務(wù)版本的數(shù)據(jù)修改提交時(shí)造成數(shù)據(jù)沖突的情況。但如何避免別的事務(wù)插入數(shù)據(jù)就成了問(wèn)題。我們可以看看RR級(jí)別和RC級(jí)別的對(duì)比
RC級(jí)別：
事務(wù)A 事務(wù)B
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begin; begin;select id,class_name,teacher_id from class_teacher where teacher_id=30;id class_name teacher_id2 初三二班 30update class_teacher set class_name='初三四班' where teacher_id=30; insert into class_teacher values (null,'初三二班',30);commit;select id,class_name,teacher_id from class_teacher where teacher_id=30;id class_name teacher_id2 初三四班 3010 初三二班 30RR級(jí)別：事務(wù)A 事務(wù)Bbegin; begin;select id,class_name,teacher_id from class_teacher where teacher_id=30;id class_name teacher_id2 初三二班 30 update class_teacher set class_name='初三四班' where teacher_id=30; insert into class_teacher values (null,'初三二班',30);waiting....select id,class_name,teacher_id from class_teacher where teacher_id=30;id class_name teacher_id2 初三四班 30 commit; |
事務(wù)Acommit后，事務(wù)B的insert執(zhí)行。
通過(guò)對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，在RC級(jí)別中，事務(wù)A修改了所有teacher_id=30的數(shù)據(jù)，但是當(dāng)事務(wù)Binsert進(jìn)新數(shù)據(jù)后，事務(wù)A發(fā)現(xiàn)莫名其妙多了一行teacher_id=30的數(shù)據(jù)，而且沒(méi)有被之前的update語(yǔ)句所修改，這就是“當(dāng)前讀”的幻讀。
RR級(jí)別中，事務(wù)A在update后加鎖，事務(wù)B無(wú)法插入新數(shù)據(jù)，這樣事務(wù)A在update前后讀的數(shù)據(jù)保持一致，避免了幻讀。這個(gè)鎖，就是Gap鎖。
MySQL是這么實(shí)現(xiàn)的：
在class_teacher這張表中，teacher_id是個(gè)索引，那么它就會(huì)維護(hù)一套B+樹(shù)的數(shù)據(jù)關(guān)系，為了簡(jiǎn)化，我們用鏈表結(jié)構(gòu)來(lái)表達(dá)（實(shí)際上是個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)，但原理相同）
如圖所示，InnoDB使用的是聚集索引，teacher_id身為二級(jí)索引，就要維護(hù)一個(gè)索引字段和主鍵id的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)（這里用鏈表形式表現(xiàn)），并保持順序排列。
Innodb將這段數(shù)據(jù)分成幾個(gè)個(gè)區(qū)間
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(negative infinity, 5],(5,30],(30,positive infinity)；update class_teacher set class_name='初三四班' where teacher_id=30; |
不僅用行鎖，鎖住了相應(yīng)的數(shù)據(jù)行；同時(shí)也在兩邊的區(qū)間，（5,30]和（30，positive infinity），都加入了gap鎖。這樣事務(wù)B就無(wú)法在這個(gè)兩個(gè)區(qū)間insert進(jìn)新數(shù)據(jù)。
受限于這種實(shí)現(xiàn)方式，Innodb很多時(shí)候會(huì)鎖住不需要鎖的區(qū)間。如下所示：
事務(wù)A 事務(wù)B 事務(wù)C
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begin; begin; begin;select id,class_name,teacher_id from class_teacher;id class_name teacher_id1 初三一班 52 初三二班 30 update class_teacher set class_name='初一一班' where teacher_id=20; insert into class_teacher values (null,'初三五班',10);waiting .....insert into class_teacher values (null,'初三五班',40);commit; 事務(wù)A commit之后，這條語(yǔ)句才插入成功 commit;commit; |
update的teacher_id=20是在(5，30]區(qū)間，即使沒(méi)有修改任何數(shù)據(jù)，Innodb也會(huì)在這個(gè)區(qū)間加gap鎖，而其它區(qū)間不會(huì)影響，事務(wù)C正常插入。
如果使用的是沒(méi)有索引的字段，比如update class_teacher set teacher_id=7 where class_name='初三八班（即使沒(méi)有匹配到任何數(shù)據(jù)）',那么會(huì)給全表加入gap鎖。同時(shí)，它不能像上文中行鎖一樣經(jīng)過(guò)MySQL Server過(guò)濾自動(dòng)解除不滿(mǎn)足條件的鎖，因?yàn)闆](méi)有索引，則這些字段也就沒(méi)有排序，也就沒(méi)有區(qū)間。除非該事務(wù)提交，否則其它事務(wù)無(wú)法插入任何數(shù)據(jù)。
行鎖防止別的事務(wù)修改或刪除，GAP鎖防止別的事務(wù)新增，行鎖和GAP鎖結(jié)合形成的的Next-Key鎖共同解決了RR級(jí)別在寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)的幻讀問(wèn)題。
Serializable
這個(gè)級(jí)別很簡(jiǎn)單，讀加共享鎖，寫(xiě)加排他鎖，讀寫(xiě)互斥。使用的悲觀鎖的理論，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)更加安全，但是并發(fā)能力非常差。如果你的業(yè)務(wù)并發(fā)的特別少或者沒(méi)有并發(fā)，同時(shí)又要求數(shù)據(jù)及時(shí)可靠的話(huà)，可以使用這種模式。
這里要吐槽一句，不要看到select就說(shuō)不會(huì)加鎖了，在Serializable這個(gè)級(jí)別，還是會(huì)加鎖的！
