在上一章节中我们学习了数据库的事务及其事务的隔离级别，但是数据库是怎样隔离事务的呢？这时候就牵连到了数据库锁。当插入数据时，就锁定表，这叫做”锁表”；当更新数据时，就锁定行，这叫做”锁行”。

锁在数据网络传输中是一个非常重要的概念，当多个用户对数据库进行操作时，会带来数据不一致的情况，所以，锁主要是在多用户情况下保证数据库数据完整性和一致性。

当然，数据库中的锁远不止于上面提到的两种。通常提及数据库锁，想必大家优先想到的，必然是乐观锁，数据库乐观锁可以帮助我们解决很多问题，但数据库中还有很多其它的锁，总结一下大概有如下：悲观锁、乐观锁、表锁、行锁、临间锁、间隙锁、记录锁、共享锁、排他锁、意向共享锁、意向排他锁。

上面一共提到了11种锁，如果给它们进行分类，大抵可以按如下划分：

乐观锁和悲观锁这个不用再多说了，相信大家也都是知道的。Mysql中的锁机制基本上都是采用的悲观锁来实现的。我们先来看一下”行锁”。

行锁

顾名思义，行锁就是一锁锁一行或者多行记录，mysql的行锁是基于索引加载的，所以行锁是要加在索引响应的行上，即命中索引，如下图所示：

如上图所示，数据库表中有一个主键索引和一个普通索引，Sql语句基于索引查询，命中两条记录。此时行锁一锁就锁定两条记录，当其他事务访问数据库同一张表时，被锁定的记录不能被访问，其他的记录都可以访问到。

行锁的特征：锁冲突概率低，并发性高，但是会有死锁的情况出现。

我们使用代码演示一下，看看行锁的表现：我们还是使用上一篇文章中使用的数据库，打开两个窗口，我们在窗口A中根据id更新一条记录，然后在窗口B中也执行相同的SQL语句看看

可以看到，窗口A先修改了id为3的用户信息后，还没有提交事务，此时窗口B再更新同一条记录，然后就提示Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction ，由于窗口A迟迟没有提交事务，导致锁一直没有释放，就出现了锁冲突，而窗口B一直在等待锁，所以出现了超过锁定超时的警告了。

但是，此时我们如果去更新id为3它旁边的记录看看会出现怎样的情况，我们新打开一个窗口更新id为2的记录看看。

可以看到，在窗口B中更新id为3的记录报错，但是在窗口C中我们可以更新id为2的记录，这说明此时锁定了id为3的记录但是并没有锁定它旁边的记录。

表锁

顾名思义，表锁就是一锁锁一整张表，在表被锁定期间，其他事务不能对该表进行操作，必须等当前表的锁被释放后才能进行操作。表锁响应的是非索引字段，即全表扫描，全表扫描时锁定整张表，sql语句可以通过执行计划看出扫描了多少条记录。

由于表锁每次都是锁一整张表，所以表锁的锁冲突几率特别高，表锁不会出现死锁的情况。

和上面一样，我们通过代码演示一下，看看表锁的表现，我们打开两个窗口，在窗口A中更新一条记录，条件为非索引字段，不提交事务，然后在窗口B中任意再更新一条记录，我们看看会出现怎样的现象：

上面，我们分别验证了一下mysq的行锁和表锁，我们可以看到，当更新数据库数据时，如果没有触发索引，则会锁表，锁表后再对表做任何变更操作都会导致锁冲突，所以表锁的锁冲突概率较高。

在mysql中，行锁又衍生了其他几种算法锁，分别是 记录锁、间隙锁、临键锁；我们依次来看看这三种锁，什么是记录锁呢？

记录锁

上面我们找到行锁是命中索引，一锁锁的是一张表的一条记录或者是多条记录，记录锁是在行锁上衍生的锁，我们来看看你记录锁的特征:

记录锁：记录锁锁的是表中的某一条记录，记录锁的出现条件必须是精准命中索引并且索引是唯一索引，如主键id，就像我们上面描述行锁时使用的sql语句图，在这里就挺适用的。

图中id是唯一索引，此时锁的就是一条记录，命中索引为唯一索引，此时使用的锁就是记录锁了。相信学习完行锁后，再学习记录锁就简单很多了吧。

间隙锁

间隙锁又称之为区间锁，每次锁定都是锁定一个区间，隶属行锁。既然间隙锁隶属行锁，那么，间隙锁的触发条件必然是命中索引的，当我们查询数据用范围查询而不是相等条件查询时，查询条件命中索引，并且没有查询到符合条件的记录，此时就会将查询条件中的范围数据进行锁定(即使是范围库中不存在的数据也会被锁定)，我们通过代码演示一下：

首先，我们打开两个窗口，在窗口A中我们根据id做一个范围更改操作，不提交事务，然后在范围B中插入一条记录，该记录的id值位于窗口A中的条件范围内，我们看看运行效果：

如上所示，程序报错：Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction 。这就是间隙锁的作用。间隙锁只会出现在可重复读的事务隔离级别中，mysql5.7默认就是可重复读。间隙锁锁的是一个区间范围，查询命中索引但是没有匹配到相关记录时，锁定的是查询的这个区间范围，上述代码中，所锁定的区间就是 (1,3]这个区间,不包含1，但是包含3，并且不包含4，也就是说这里是一个左开右闭的区间。

如果我们将mysql数据库隔离级别修改为不可重复读，然后再运行一下上面代码，看看会是怎样的呢，我们来验证一下间隙锁只会出现在可重复读的事务隔离级别中：

设置事务隔离级别为不可重复读
set session transaction isolation level read committed;
查看当前事务级别
SELECT @@tx_isolation

我们修改数据库隔离级别后，然后将上面的代码流程再走一遍看看：

可以看到，修改了数据库隔离级别后，再次测试间隙锁，发现间隙锁没有生效。我们可以通过rollback回滚事务。

临键锁

学习完间隙锁后我们再来看看什么是临键锁，mysql的行锁默认就是使用的临键锁，临键锁是由记录锁和间隙锁共同实现的，上面我们学习间隙锁时，间隙锁的触发条件是命中索引，范围查询没有匹配到相关记录。而临键锁恰好相反，临键锁的触发条件也是查询条件命中索引，不过，临键锁有匹配到数据库记录；

上面我们知道，间隙锁所锁定的区间是一个左开右闭的集合，而临键锁锁定是当前记录的区间和下一个记录的区间，我们一起来看看：

从上图我们可以看到，数据库中只有三条数据1、5、7，当修改范围为1~8时，则锁定的区间为(1,+∞)，锁定额不单是查询范围，并且还锁定了当前范围的下一个范围区间，此时，查询的区间8，在数据库中是一个不存在的记录值，并且，如果此时的查询条件是小于或等于8，也是一样的锁定8到后面的区间。

如果查询的结尾是一个存在的值，此时又会怎样呢？现在数据库有三条数据id分别是1、5、7，我们查询条件改为大于1小于7再看看。

此时，我们可以看到，由于7在数据库中是已知的记录，所以此时的锁定后，只锁定了(1,7]，7之后的数据都没有被锁定。我们还是可以正常插入id为8的数据及其后面的数据。

所以，临键锁锁定区间和查询范围后匹配值很重要，如果后匹配值存在，则只锁定查询区间，否则锁定查询区间和后匹配值与它的下一个值的区间。

但是，为什么会出现这种情况呢？为什么临键锁后匹配会这样呢？在这里，我们不妨看看mysql的索引是怎么实现的，前面文章中有提到树结构，mysql的索引是基于B+树实现的，每个树节点上都有多个元素，即关键字数，当我们的索引树上只有1、5、7时，我们查询1~8，这个时候由于树节点关键字中并没有8，所以就把8到正无穷的区间范围都给锁定了。

那么，如果我们数据库中id有1、5、7、10，此时我们再模糊匹配id为1~8的时候，由于关键字中并没有8，所以找比8大的，也就找到了10，根据左开右闭原则，此时10也是被锁定的，但是id为11的记录还是可以正常进行插入的。这里我没有测试，感兴趣的朋友可以下去自己尝试一下。我们的锁都是基于索引的，而mysql中索引的底层是使用的B+树，我们了解了B+树的特性后，就更容易理解很多遇到锁的问题了。

2018年12月18日 21:55:07