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InnoDB併發插入,居然使用意向鎖?

本文取自微信公眾號——《架構師之路》

今天,將要介紹InnoDB另外三種:共享/排他鎖,意向鎖,插入意向鎖。

一,共享/排它鎖(Shared and Exclusive Locks) 《InnoDB併發為何這麼高?》一文介紹了通用的共享/排它鎖,在InnoDB裡當然也實現了標準的行級鎖(row-level locking),共享/排它鎖: (1)事務拿到某一行記錄的共享S鎖,才可以讀取這一行; (2)事務拿到某一行記錄的排它X鎖,才可以修改或者刪除這一行;

其相容互斥表如下:

` S X
S 相容 互斥
X 互斥 互斥

即: (1)多個事務可以拿到一把S鎖,讀讀可以並行; (2)而只有一個事務可以拿到X鎖,寫寫/讀寫必須互斥;

共享/排它鎖的潛在問題是,不能充分的並行,解決思路是資料多版本,具體思路在《InnoDB併發為何這麼高?》裡介紹過,這裡不再深入展開。

二,意向鎖(Intention Locks) InnoDB支援多粒度鎖(multiple granularity locking),它允許行級鎖與表級鎖共存,實際應用中,InnoDB使用的是意向鎖。

意向鎖是指,未來的某個時刻,事務可能要加共享/排它鎖了,先提前宣告一個意向。

意向鎖有這樣一些特點: (1)首先,意向鎖,是一個表級別的鎖(table-level locking); (2)意向鎖分為: 意向共享鎖(intention shared lock, IS),它預示著,事務有意向對錶中的某些行加共享S鎖 意向排它鎖(intention exclusive lock, IX),它預示著,事務有意向對錶中的某些行加排它X鎖

舉個例子: select … lock in share mode,要設定IS鎖; select … for update,要設定IX鎖;

(3)意向鎖協議(intention locking protocol)並不複雜: 事務要獲得某些行的S鎖,必須先獲得表的IS鎖 事務要獲得某些行的X鎖,必須先獲得表的IX鎖

(4)由於意向鎖僅僅表明意向,它其實是比較弱的鎖,意向鎖之間並不相互互斥,而是可以並行,其相容互斥表如下:

` IS IX
IS 相容 相容
IX 相容 相容

(5)額,既然意向鎖之間都相互相容,那其意義在哪裡呢?它會與共享鎖/排它鎖互斥,其相容互斥表如下:

` S X
IS 相容 互斥
IX 互斥 互斥

畫外音:排它鎖是很強的鎖,不與其他型別的鎖相容。這也很好理解,修改和刪除某一行的時候,必須獲得強鎖,禁止這一行上的其他併發,以保障資料的一致性。

三,插入意向鎖(Insert Intention Locks) 對已有資料行的修改與刪除,必須加強互斥鎖X鎖,那對於資料的插入,是否還需要加這麼強的鎖,來實施互斥呢?插入意向鎖,孕育而生。

插入意向鎖,是間隙鎖(Gap Locks)的一種(所以,也是實施在索引上的),它是專門針對insert操作的。 畫外音:有點尷尬,間隙鎖下一篇文章才會介紹,暫且理解為,它是一種實施在索引上,鎖定索引某個區間範圍的鎖。

它的玩法是: 多個事務,在同一個索引,同一個範圍區間插入記錄時,如果插入的位置不衝突,不會阻塞彼此。 畫外音:官網的說法是 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.

這樣,之前挖坑的例子,就能夠解答了。

在MySQL,InnoDB,RR下: t(id unique PK, name);

資料表中有資料: 10, shenjian 20, zhangsan 30, lisi

事務A先執行,在10與20兩條記錄中插入了一行,還未提交: insert into t values(11, xxx);

事務B後執行,也在10與20兩條記錄中插入了一行: insert into t values(12, ooo);

(1)會使用什麼鎖? (2)事務B會不會被阻塞呢?

回答:雖然事務隔離級別是RR,雖然是同一個索引,雖然是同一個區間,但插入的記錄並不衝突,故這裡: 使用的是插入意向鎖 並不會阻塞事務B

思路總結 (1)InnoDB使用共享鎖,可以提高讀讀併發; (2)為了保證資料強一致,InnoDB使用強互斥鎖,保證同一行記錄修改與刪除的序列性; (3)InnoDB使用插入意向鎖,可以提高插入併發;

結尾 假設不是插入併發,而是讀寫併發,又會是什麼樣的結果呢?

MySQL,InnoDB,預設的隔離級別(RR)。 t(id unique PK, name);

資料表中有資料: 10, shenjian 20, zhangsan 30, lisi

事務A先執行,查詢了一些記錄,還未提交: select * from t where id>10;

事務B後執行,在10與20兩條記錄中插入了一行: insert into t values(11, xxx);

這裡: (1)會使用什麼鎖? (2)事務B會不會被阻塞呢?

下回分解。