MySQL系列之二 -- InnoDB所使用的七种锁

上一篇文章[MySQL系列之一 -- 事务](https://www.jianshu.com/p/5b213becd8ad)中在介绍事务的隔离等级实现原理是引入了MySQL锁的机制，本篇文章就针对MySQL锁的机制来做下简单介绍，总的来说，InnoDB共有七种类型的锁：

自增锁(Auto-inc Locks)
共享/排它锁(Shared and Exclusive Locks)
意向锁(Intention Locks)
插入意向锁(Insert Intention Locks)
记录锁(Record Locks)
间隙锁(Gap Locks)
临键锁(Next-key Locks)

1. 自增锁（Auto-inc Locks）

说明

自增锁是一种特殊的表级别锁（table-level lock），专门针对事务插入AUTO_INCREMENT类型的列。
最简单的情况，如果一个事务正在往表中插入记录，所有其他事务的插入必须等待，以便第一个事务插入的行，是连续的主键值。

_An AUTO-INC lock is a special table-level lock taken by transactions inserting into tables with 
AUTO_INCREMENT columns. In the simplest case, if one transaction is inserting values into 
the table, any other transactions must wait to do their own inserts into that table, so that rows 
inserted by the first transaction receive consecutive primary key values._

与此同时，InnoDB提供了innodb_autoinc_lock_mode配置，可以调节与改变该锁的模式与行为。

2. 共享/排它锁(Shared and Exclusive Locks)

事务拿到某一行记录的共享S锁，才可以读取这一行；多个事务可以拿到一把S锁，读读可以并行；
事务拿到某一行记录的排它X锁，才可以修改或者删除这一行；只有一个事务可以拿到X锁，写写/读写必须互斥；
兼容互斥表如下：

      S      X
S    兼容    互斥
X    互斥    互斥

3 意向锁(Intention Locks)

意向锁是指，未来的某个时刻，事务可能要加共享/排它锁了，先提前声明一个意向。
InnoDB支持多粒度锁(multiple granularity locking)，它允许行级锁与表级锁共存，实际应用中，InnoDB使用的是意向锁。

意向锁有这样一些特点：
(1)首先，意向锁，是一个表级别的锁(table-level locking)；
(2)意向锁分为：

意向共享锁(intention shared lock, IS)，它预示着，事务有意向对表中的某些行加共享S锁
意向排它锁(intention exclusive lock, IX)，它预示着，事务有意向对表中的某些行加排它X锁

举个例子：
select ... lock in share mode，要设置IS锁；
select ... for update，要设置IX锁；

(3)意向锁协议(intention locking protocol)并不复杂：

事务要获得某些行的S锁，必须先获得表的IS锁
事务要获得某些行的X锁，必须先获得表的IX锁

(4)由于意向锁仅仅表明意向，它其实是比较弱的锁，意向锁之间并不相互互斥，而是可以并行，其兼容互斥表如下：

      IS       IX
IS   兼容      兼容
IX   兼容      兼容

(5)额，既然意向锁之间都相互兼容，那其意义在哪里呢？它会与共享锁/排它锁互斥，其兼容互斥表如下：

      S        X
IS   兼容      互斥
IX   互斥      互斥

画外音：排它锁是很强的锁，不与其他类型的锁兼容。这也很好理解，修改和删除某一行的时候，必须获得强锁，禁止这一行上的其他并发，以保障数据的一致性。

4插入意向锁(Insert Intention Locks)

插入意向锁，是间隙锁(Gap Locks)的一种（所以，也是实施在索引上的），它是专门针对insert操作的。InnoDB使用插入意向锁，可以提高插入并发；
对已有数据行的修改与删除，必须加强互斥锁X锁，那对于数据的插入，是否还需要加这么强的锁，来实施互斥呢？插入意向锁，孕育而生。

它的核心是：
多个事务，在同一个索引，同一个范围区间插入记录时，如果插入的位置不冲突，不会阻塞彼此。

_Insert Intention Lock signals the intent to insert in such a way that multiple transactions 
inserting into the same index gap need not wait for each other if they are not inserting at the 
same position within the gap._

虽然事务隔离级别是RR，虽然是同一个索引，虽然是同一个区间，但插入的记录并不冲突，则使用的是插入意向锁, 并不会阻塞事务B

5 记录锁(Record Locks)

记录锁，它封锁索引记录。例如：

select * from t where id=1 for update;

它会在id=1的索引记录上加锁，以阻止其他事务插入，更新，删除id=1的这一行。
注意：

select * from t where id=1;

是快照读(SnapShot Read)，它并不加锁.

另： RC级别下，采用记录锁，解决脏读问题，但是会出现幻读，以及不可重复读。

6 间隙锁(Gap Locks)

间隙锁，它封锁索引记录中的间隔，或者第一条索引记录之前的范围，又或者最后一条索引记录之后的范围。
间隙锁的主要目的，就是为了防止其他事务在间隔中插入数据，以导致“不可重复读”。
例如:

select * from t 
    where id between 8 and 15 
    for update;

注意： 如果把事务的隔离级别降级为读提交(Read Committed, RC)，间隙锁则会自动失效，所以间隙锁对应的隔离级别是RR。
另： RR级别下其实Next-Key Lock的方式对数据行进行加锁，并不是仅仅使用间隙锁。

临键锁(Next-Key Locks)

临键锁，是记录锁与间隙锁的组合，它的封锁范围，既包含索引记录，又包含索引区间。
临键锁的主要目的，也是为了避免幻读(Phantom Read)。如果把事务的隔离级别降级为RC，临键锁则也会失效。

默认情况下，InnoDB工作在可重复读(Repeatable Read)隔离级别下，并且会以Next-Key Lock的方式对数据行进行加锁，这样可以有效防止幻读的发生。Next-Key Lock是行锁和间隙锁的组合，当InnoDB扫描索引记录的时候，会首先对索引记录加上行锁（Record Lock），再对索引记录两边的间隙加上间隙锁（Gap Lock）。加上间隙锁之后，其他事务就不能在这个间隙修改或者插入记录。