mysql事务基础+基于innodb的行锁+间隙锁+如何锁定行

【0】README outlines are as follows :

行锁；
事务；
隔离级别；
行锁变表锁；
间隙锁；
如何锁定一行；
行锁总结；

【1】行锁+事务+存储引擎基础

1、行锁： 偏向于 innodb 存储引擎，开销大，加锁慢，会出现死锁；锁定粒度最小，发送锁冲突的概率最低，并发度最高；
2、innodb 与 myisam 的两点区别：

区别1：innodb 支持事务；
区别2： innodb 采用了行级锁；

补充0、事务定义：

事务就是一组原子性的sql查询，或者说一个独立的工作单元。即事务内的sql语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败；

补充1：事务及其acid属性；事务的ACID概念：原子性automicity，一致性consistency，隔离性isolation，持久性durability；

原子性：一个事务必须被视为一个不可分割的最小工作单元，整个事务中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚；
一致性；数据库总是从一个一致性状态转移到另一个一致性状态；
隔离性：通常来说，一个事务所做的修改在最终提交前，对其他事务都是不可见的；
持久性：一旦事务提交，则其所做的修改就会永久保存到数据库中；此时即使数据库崩溃，数据也不会丢失；

补充2：并发事务带来的问题：

更新丢失， lost update；最后的事务更新覆盖了其他事务所做的更新；
脏读， dirty read；事务A读取到了事务B已修改但尚未提交的数据；
不可重复读， non-repeatable read；事务A读取到了事务B已经提交的数据，不符合隔离性；
幻读， phantom read；事务A读取到了事务B提交的新增数据；

幻读和脏读的区别：

脏读是事务A读取到了事务B里面修改了数据；
幻读是事务A读取到了事务B里面新增了数据；

补充3：事务隔离级别； 脏读，不可重复读，幻读，其实都是数据一致性问题，必须由数据库提供一定的事务隔离机制来了解决；

mysql的4种隔离级别

级别1）READ UNCOMMITED 未提交读：事务的修改，即使没有提交，对其他事务也是可见的；
级别2）READ COMMITTED 提交读：一个事务从开始直到提交之前，所做的任何修改对其他事务不可见的；
也叫不可重复读，因为两次执行相同的查询，可能得到不同的查询结果；
级别3）REPEATABLE READ 可重复读：RR 解决了脏读问题。该级别保证在同一事务中多次读取同样记录的结果是一致的；（mysql的默认事务隔离级别） 但 RR 无法解决幻读问题，幻读指的是当某个事物在读取某个范围内的记录时，另外一个事务又在该范围内插入了一条新的记录，当之前的事务再次读取到该范围的记录时，会产生幻行；不过 mysql中的 innodb 和 XtraDB 存储引擎通过多版本并发控制 MVVC（multiversion concurrency control）解决了幻读问题；
级别4）SERIALIZABLE 可串行化：最高隔离级别。通过强制事务串行执行，避免了前面说的幻读问题。简单说，SERIALIZABLE 会在读取的每一行数据上都加锁，所以可能导致大量的超时和锁征用的问题；实际应用中很少考虑这种隔离级别；

补充说明：数据库的事务隔离级别越严格，并发副作用越小，但付出的代价也越大。因为事务隔离级别实质上就是使事务在一定程度上串行化进行，这显然与并发是矛盾的。同时，不同的应用对读一致性和事务隔离程度的要求也是不同的。如许多应用对不可重复读和幻读不care，但关心数据并发访问的能力；

查看当前数据库的事务隔离级别： show variables like 'tx_isolation' ;

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【2】行锁荔枝

2.0）造数

-- 造数据：
use mybatis;
-- 行锁荔枝
drop table if exists test_innodb_lock_tbl; 
create table test_innodb_lock_tbl (`rcrd_id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '记录编号',`a` int NOT NULL default 0 COMMENT '列a',`b` varchar(20) NOT NULL default '' COMMENT '列b',PRIMARY KEY (`rcrd_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=101 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='innodb行锁测试表';-- 插入数据 
-- 新建存储过程-调用函数批量插入数据 
drop procedure if exists insert_test_innodb_lock_tbl; 
delimiter ##
create procedure insert_test_innodb_lock_tbl(in start_num int, in max_num int) 
begin declare i int default 0;set autocommit=0;repeat set i=i+1;INSERT INTO mybatis.test_innodb_lock_tbl (a, b)VALUES(rand_num(), rand_str(10));until i = max_numend repeat;commit;
end ## 
delimiter ;call insert_test_innodb_lock_tbl(0, 10)
;-- 建立索引
alter table test_innodb_lock_tbl
add key `idx_a` (`a`) comment '索引a'
;
alter table test_innodb_lock_tbl
add key `idx_b` (`b`) comment '索引b'
;
-- 查看索引
show index from test_innodb_lock_tbl;
-- 查询数据
select * from test_innodb_lock_tbl;

2.1）行锁基本演示：

补充： 一旦会话1更新数据后且提交事务后，会话2等待锁释放的线程结束阻塞状态，立即执行更新操作并更新成功；

2.2）会话1操作具体步骤：

2.3）会话2操作具体步骤：

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【补充荔枝】 会话1和会话2 各自更新不同的行，则两个会话间没有任何影响；不存在说会话1在没有提交事务前阻塞会话2的情况；

【注意】索引失效行锁变表锁，当索引使用不当时，行锁会升级为表锁；
当varchar 类型作为where子句的查询条件时，如果没有写单引号，则行锁升级为表锁；
但是在mysql8中，如果没有写单引号，则sql 执行报错。

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【3】间隙锁

1）什么是间隙锁？
当我们用范围条件而不是相等条件检索数据，并请求共享或排他锁时， innodb 会给符合条件的已有数据记录的索引项加锁，对于键值在条件范围内但并不存在的记录，叫做间隙-GAP；
innodb 也会对这个间隙加锁，这种锁机制就是所谓的间隙锁；（next-key锁）；

会话1：

会话2：

2）间隙锁的危害：

危害1）因为query执行过程中通过范围查找的话，它会锁定整个范围内所有的索引键值，即使这个键值不存在；
危害2）间隙锁有一个比较致命的弱点，就是当锁定一个范围键值后，即使某些不存在的键值也会被无辜的锁定，而造成在锁定的时候无法插入锁定键值范围内的任何数据。在某些场景下这可能会对性能造成很大危害；

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【4】如何锁定一行？

0）执行如下语句，就可以锁定行(在查询语句最后加上 for update 即可)；
select * from test_innodb_lock_tbl where a=101 for update;

1）会话1：

mysql> select * from test_innodb_lock_tbl order by a;
+---------+-----+------------+
| rcrd_id | a   | b          |
+---------+-----+------------+
|     107 | 101 | pkdOHXNXzD |
|     111 | 102 | 2000       |
|     103 | 103 | 181125     |
|     108 | 104 | 181125     |
|     106 | 105 | 181125     |
|     109 | 106 | IsNODBWgNx |
|     105 | 107 | xaMIfDzMnd |
|     102 | 108 | zhou222    |
|     104 | 109 | tZPdVseqrN |
|     110 | 109 | vkNjJSlDhd |
+---------+-----+------------+
10 rows in set (0.00 sec)mysql>
mysql>
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> select * from test_innodb_lock where a=8 fro update;
ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'fro update' at line 1
mysql>
mysql> select * from test_innodb_lock where a=101 for update;
ERROR 1146 (42S02): Table 'mybatis.test_innodb_lock' doesn't exist
mysql>
mysql> select * from test_innodb_lock_tbl where a=101 for update;
+---------+-----+------------+
| rcrd_id | a   | b          |
+---------+-----+------------+ 
|     107 | 101 | pkdOHXNXzD |
+---------+-----+------------+
1 row in set (0.00 sec)mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

2）会话2：

mysql> update test_innodb_lock_tbl set b='xxx' where a=101;
Query OK, 1 row affected (22.25 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

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【5】行锁总结

1）innodb存储引擎：由于实现了行级锁定，虽然在锁机制的实现方面所带来的性能损耗高于表级锁，但整体上的并发处理能力要远远高于 myisam的表级锁定；当系统并发量较高时，innodb的整体性能和myisam相比就会有比较明显的优势了；
2）但是， innodb的行级锁同样也有其脆弱的一面，当我们使用不当的时候，可能会让 innodb的整体性能表现不仅不能比 myisam高，甚至会更差；

3）如何分析行锁定
3.1）通过检查 innodb_row_lock 状态变量来分析系统上的行锁的争夺情况；
show status like 'innodb_row_lock%';