锁是数据库区别与文件系统的一个关键特性。

数据库使用锁是为了支持对共享资源进行并发访问，提供数据的完整性和一致性。

对于MyISAM引擎，其锁是表锁设计。

InnoDB存储引擎锁的实现和Oracle数据库非常类似，提供一致性的非锁定读、行级锁支持。行级锁没有相关额外的开销，并可以同时得到并发性和一致性。

lock和latch

lock和latch是两个比较容易混淆的概念，在数据库中两者都可以称为“锁”，但两者的含义截然不同。

latch一般被称为闩锁（轻量级锁），因为其要求锁定的时间必须非常短，若持续时间长，则性能会非常差。在InnoDB引擎中，latch又可以分为mutex(互斥量)和rwlock(读写锁)。其目的是用来保证并发线程操作临界资源的正确性，并且通常没有死锁检测的机制。

lock的对象是事务，用来锁定的是数据库中的对象，入表、页、行。并且一般lock对象仅在事务commit获rollback后进行释放。此外，lock是有死锁机制的。

lock和latch的比较

lock

latch

对象

事务

线程

保护

数据库内容

内存数据结构

持续时间

整个事务

临界资源

模式

行锁、表锁、意向锁

读写锁，互斥量

死锁

通过waits-for graph、time out 等机制进行死锁检测

无死锁检测与处理机制。仅通过应用程序加锁的顺序保证无死锁发生

存在于

Lock Manager的哈希表中

每个数据结构的对象中

InnoDB存储引擎中的锁

锁的类型

InnoDB中有两种标准的行级锁：

  • 共享锁（S Lock）,允许事务读一行数据。
  • 排他锁（X Lock）,允许事务删除获更新一行数据。

S和X锁都是行锁，兼容是指对同一记录锁的兼容性情况。另外，InnoDB引擎支持多粒度锁定，所以InnoDB支持一种额外的锁方式，意向锁（I Lock）。意向锁是讲锁定的对象分为多个层次，意向锁意味着事务希望在更细粒度上进行加锁。

两种意向锁：

意向共享锁（IS Lock）：事务想要获得一张表的某几行的共享锁。

意向排他锁（IX Lock）：事务想要获得一张表中某几行的排他锁。

一致性非锁定读

如果读取的行正在执行DELETE或UPDATE操作，这时读取操作不会因此去等待行上锁的释放。相反的InnoDB回去读取行的一个快照数据。快照数据是指该行的之前版本的数据，是通过undo段来完成的，undo用来事务中数据的回滚，因为快照数据本身没有额外的开销。快照数据是不需要上锁的，因为没有事务需要对历史数据进行修改操作。

非锁定读机制极大的提高了数据库的并发性，是InnoDB引擎的默认设置，即读取不会占用和等待表上的锁。

一行记录可能有不止一个快照数据，一般称这中技术位行多版本技术，由此带来的并发控制称为多版本并发控制（MVCC）。

要注意的是，不同的事物隔离级别，快照的定义不同：READ COMMITTED和REPEATABLE READ下，InnoDB存储引擎使用非锁定的一致性读。在READ COMMITTED下，快照数据是读取被锁行的最新一份快照数据；在REPEATABLE READ下，快照数据总是读取事物开始时的行数据版本。

一致性锁定读

在某些情况下，用户需要显示的对数据库读操作进行加锁以保证数据逻辑的一致性。InnoDB存储引擎对于select语句支持两种一致性的锁定读操作：

  • SELECT...FOR UPDATE
  • SELECT...LOCK IN SHARE MODE

SELECT...FOR UPDATE对读取的行记录加一个X锁，其他事务不能对已锁定的行加上任何锁。SELECT...LOCK IN SHARE MODE对读取的行加一个S锁，其他事物可以想被锁定的行加S锁，但是如果加X锁，会被阻塞。

需要注意的是，以上两种锁定方式必须在一个事务中，当事务提交了，锁也就释放了，因此在使用上述两句select锁定语句时，务必加上BEGIN，START TRANSACTION 或者 SETAUTOCOMMIT = 0。

自增长与锁

在InnoDB存储引擎中，对每个含有自增长值的表都有一个自增长计数器（auto-increment counter）。当对含有自增长的计数器的表进行插入操作时，这个计数器会被初始化。

插入操作会依据这个自增长的计数器加1赋予自增长列。这个实现方式称作AUTO-INC Locking。这种锁其实是采用一种特殊的表锁机制，为了提高插入性能，锁不是在一个事务完成后才释放，而是在完成自增长值插入的SQL语句后就立即释放。

在5.1.22版本后，InnoDB提供了一个参数innodb_autoinc_lock_mode来控制自增长的模式，默认为1。0则为5.1.22之前的方式，即通过表锁的方式。还有2，这里就不展开细说了，有兴趣的可以下去自行查找。