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锁的分类和用途
一、锁的分类
1、MySQL锁可以按模式分类为：
- 乐观锁
- 悲观锁。
2、按粒度分可以分为：
- 全局锁
- 表级锁
- 页级锁
- 行级锁。
3、按属性可以分为：
- 共享锁
- 排它锁。
4、按状态分为：
- 意向共享锁
- 意向排它锁。
5、按算法分为：
- 间隙锁
- 临键锁
- 记录锁。
二、全局锁、表级锁、页级锁、行级锁
1、全局锁
(1) 概念
全局锁就是对整个数据库实例加锁。
(2) 应用场景
全库逻辑备份（mysqldump）
(3) 实现方式
MySQL 提供了一个加全局读锁的方法，命令是Flush tables with read lock (FTWRL)。
当你需要让整个库处于只读状态的时候，可以使用这个命令，之后其他线程的以下语句会被阻塞：数据更新语句（数据的增删改）、数据定义语句（包括建表、修改表结构等）和更新类事务的提交语句。
风险点：
- 如果在主库上备份，那么在备份期间都不能执行更新，业务基本上就能停止。
- 如果在从库上备份，那么备份期间从库不能执行主库同步过来的binlog，会导致主从延迟。
解决办法：
mysqldump使用参数--single-transaction，启动一个事务，确保拿到一致性视图。而由于MVCC的支持，这个过程中数据是可以正常更新的。
2. 表级锁
(1) 概念
当前操作的整张表加锁，最常使用的 MyISAM 与 InnoDB 都支持表级锁定。
MySQL 里面表级别的锁有两种：一种是表锁，一种是元数据锁（meta data lock，MDL)。
(2) 实现方式
表锁：lock tables … read/write；
例如lock tables t1 read, t2 write; 命令，则其他线程写 t1、读写 t2 的语句都会被阻塞。同时，线程 A 在执行 unlock tables 之前，也只能执行读 t1、读写 t2 的操作。连写 t1 都不允许，自然也不能在unlock tables之前访问其他表。
元数据锁：MDL 不需要显式使用，在访问一个表的时候会被自动加上，在 MySQL 5.5 版本中引入了 MDL，当对一个表做增删改查操作的时候，加 MDL读锁；当要对表做结构变更操作的时候，加 MDL 写锁。
(3) 风险点：
给一个表加字段，或者修改字段，或者加索引，需要扫描全表的数据。在对大表操作的时候，肯定会特别小心，以免对线上服务造成影响。而实际上，即使是小表，操作不慎也会出问题。
(4) 解决办法
首先我们要解决长事务，事务不提交，就会一直占着 MDL 锁。在 MySQL 的information_schema 库的 innodb_trx 表中，你可以查到当前执行中的事务。如果你要做 DDL 变更的表刚好有长事务在执行，要考虑先暂停 DDL，或者 kill 掉这个长事务。这也是为什么需要在低峰期做ddl 变更。
3、页级锁
页级锁是 MySQL 中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。表级锁速度快，但冲突多，行级冲突少，但速度慢。因此，采取了折衷的页级锁，一次锁定相邻的一组记录。BDB 引擎支持页级锁。
4.行级锁
(1) 概念
行级锁是粒度最低的锁，发生锁冲突的概率也最低、并发度最高。但是加锁慢、开销大，容易发生死锁现象。
MySQL中只有InnoDB支持行级锁，行级锁分为共享锁和排他锁。
(2) 实现方式
在MySQL中，行级锁并不是直接锁记录，而是锁索引。索引分为主键索引和非主键索引两种，如果一条sql语句操作了主键索引，MySQL就会锁定这条主键索引；如果一条语句操作了非主键索引，MySQL会先锁定该非主键索引，再锁定相关的主键索引。在UPDATE、DELETE操作时，MySQL不仅锁定WHERE条件扫描过的所有索引记录，而且会锁定相邻的键值，即所谓的next-key locking。
三、乐观锁和悲观锁
1. 乐观锁
(1) 概念
乐观锁是相对悲观锁而言的，乐观锁假设数据一般情况下不会造成冲突，所以在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测，如果发现冲突了，则返回给用户错误的信息，让用户决定如何去做。
(2) 应用场景
适用于读多写少，因为如果出现大量的写操作，写冲突的可能性就会增大，业务层需要不断重试，会大大降低系统性能。
2. 悲观锁
(1) 概念
悲观锁，正如其名，具有强烈的独占和排他特性，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，对数据被外界（包括本系统当前的其他事务，以及来自外部系统的事务处理）修改持保守态度，因此，在整个数据处理过程中，将数据处于锁定状态。
(2) 应用场景
适用于并发量不大、写入操作比较频繁、数据一致性比较高的场景。
(3) 实现方式
在MySQL中使用悲观锁，必须关闭MySQL的自动提交，set autocommit=0。共享锁和排它锁是悲观锁的不同的实现，它俩都属于悲观锁的范畴。
四、共享锁和排它锁
1. 共享锁
(1) 概念
共享锁，又称之为读锁，简称S锁，当事务A对数据加上读锁后，其他事务只能对该数据加读锁，不能做任何修改操作，也就是不能添加写锁。只有当事务A上的读锁被释放后，其他事务才能对其添加写锁。
(2) 应用场景
共享锁主要是为了支持并发的读取数据而出现的，读取数据时，不允许其他事务对当前数据进行修改操作，从而避免”不可重读”的问题的出现。
适合于两张表存在关系时的写操作，拿mysql官方文档的例子来说，一个表是child表，一个是parent表，假设child表的某一列child_id映射到parent表的c_child_id列，那么从业务角度讲，此时我直接insert一条child_id=100记录到child表是存在风险的，因为刚insert的时候可能在parent表里删除了这条c_child_id=100的记录，那么业务数据就存在不一致的风险。正确的方法是再插入时执行select * from parent where c_child_id=100 lock in share mode,锁定了parent表的这条记录，然后执行insert into child(child_id)values (100)就不会存在这种问题了。
(3) 实现方式
select …lock in share mode
2. 排它锁
(1) 概念
排它锁，又称之为写锁，简称X锁，当事务对数据加上写锁后，其他事务既不能对该数据添加读写，也不能对该数据添加写锁，写锁与其他锁都是互斥的。只有当前数据写锁被释放后，其他事务才能对其添加写锁或者是读锁。
MySQL InnoDB引擎默认update,delete,insert都会自动给涉及到的数据加上排他锁，select语句默认不会加任何锁类型。
(2) 应用场景
写锁主要是为了解决在修改数据时，不允许其他事务对当前数据进行修改和读取操作，从而可以有效避免”脏读”问题的产生。
(3) 实现方式
select …for update
五、意向共享锁和意向排它锁
1. 概念
意向锁是表锁，为了协调行锁和表锁的关系，支持多粒度（表锁与行锁）的锁并存。
2. 作用
当有事务A有行锁时，MySQL会自动为该表添加意向锁，事务B如果想申请整个表的写锁，那么不需要遍历每一行判断是否存在行锁，而直接判断是否存在意向锁，增强性能。
3. 意向锁的兼容互斥性
| 意向共享锁（IS） | 意向排他锁（IX） | |
|---|---|---|
| 共享锁（S） | 兼容 | 互斥 |
| 排他锁（X） | 互斥 | 互斥 |
六、间隙锁、临键锁、记录锁
概念
记录锁、间隙锁、临键锁都是排它锁，而记录锁的使用方法跟排它锁介绍一致。
1、记录锁
记录锁是封锁记录，记录锁也叫行锁，例如：
select *from goods where **`id`=**1 for update;
它会在 id=1 的记录上加上记录锁，以阻止其他事务插入，更新，删除 id=1 这一行。
2、间隙锁
间隙锁基于非唯一索引，它锁定一段范围内的索引记录。使用间隙锁锁住的是一个区间，而不仅仅是这个区间中的每一条数据。
select* from goods where id between 1 and 10 for update;
即所有在（1，10）区间内的记录行都会被锁住，所有id 为 2、3、4、5、6、7、8、9 的数据行的插入会被阻塞，但是 1和 10 两条记录行并不会被锁住。
3、临键锁
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，是一个左开右闭区间。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。
每个数据行上的非唯一索引列上都会存在一把临键锁，当某个事务持有该数据行的临键锁时，会锁住一段左开右闭区间的数据。需要强调的一点是，InnoDB 中行级锁是基于索引实现的，临键锁只与非唯一索引列有关，在唯一索引列（包括主键列）上不存在临键锁。
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