揭秘MySQL加锁背后的技术架构

### MySQL加锁规则概览 在了解MySQL的加锁规则之前，我们首先要明白数据库中的加锁是什么。加锁，是指数据库管理系统（DBMS）为实现并发控制而使用的一种技术。它的目的是确保事务在执行过程中，不会被其他事务干扰，从而保证数据的一致性和完整性。

在MySQL中，加锁可以分为以下几种类型：

• 共享锁 (S) ：允许其他事务读取数据，但不允许修改数据。
• 排他锁 (X) ：允许事务读取和修改数据，但不允许其他事务读取或修改数据。
• 意向共享锁 (IS) ：表示事务打算在未来获取共享锁。
• 意向排他锁 (IX) ：表示事务打算在未来获取排他锁。

InnoDB锁的内存结构

MySQL的InnoDB存储引擎使用了一种称为锁管理器 的组件来管理锁。锁管理器负责分配和释放锁，以及处理锁冲突。当一个事务请求锁时，锁管理器会检查是否存在与该锁冲突的现有锁。如果存在冲突，则事务将被阻塞，直到冲突的锁被释放。

InnoDB锁的内存结构如下：

struct lock_t {
  ulint    lock_data;
  ulint    lock_trx_id;
  ulint    lock_mode;
  ulint    lock_type;
  dict_table_t* lock_table;
  mtr_t* lock_mtr;
  ulint    lock_index;
  rec_t* lock_rec;
  byte* lock_row_buf;
  ibool lock_committed;
};

• lock_data ：锁定的数据项。
• lock_trx_id ：持有锁的事务ID。
• lock_mode ：锁的模式，可以是共享锁、排他锁、意向共享锁或意向排他锁。
• lock_type ：锁的类型，可以是表锁、行锁或间隙锁。
• lock_table ：被锁定的表的指针。
• lock_mtr ：指向包含锁的内存事务的指针。
• lock_index ：被锁定的索引的ID。
• lock_rec ：被锁定的记录的指针。
• lock_row_buf ：被锁定的行的缓冲区。
• lock_committed ：指示锁定的记录是否已提交。

MySQL行锁机制

在InnoDB存储引擎中，行锁是通过锁结构来实现的。当一个事务请求对某一行加锁时，锁管理器会创建一个锁结构并将其与该行关联。锁结构包含有关锁定的信息，例如锁的模式、类型、持有锁的事务ID等。

当另一个事务尝试访问已被锁定的行时，它将被阻塞，直到持锁的事务释放锁。如果两个事务同时请求对同一行加锁，则其中一个事务将被阻塞，另一个事务将获得锁。

MySQL表锁机制

MySQL的表锁机制与行锁机制类似。当一个事务请求对某个表加锁时，锁管理器会创建一个锁结构并将其与该表关联。锁结构包含有关锁定的信息，例如锁的模式、类型、持有锁的事务ID等。

当另一个事务尝试访问已被锁定的表时，它将被阻塞，直到持锁的事务释放锁。如果两个事务同时请求对同一张表加锁，则其中一个事务将被阻塞，另一个事务将获得锁。

乐观锁和悲观锁

乐观锁和悲观锁是两种不同的并发控制策略。

• 乐观锁 假设事务不会发生冲突，因此它允许事务在没有获得锁的情况下读取和修改数据。只有在事务提交时，它才会检查是否存在冲突。如果存在冲突，则事务将回滚。
• 悲观锁 假设事务会发生冲突，因此它要求事务在读取或修改数据之前必须先获得锁。这样可以防止冲突的发生。

MySQL支持乐观锁和悲观锁两种并发控制策略。乐观锁通常用于读取比较频繁的场景，而悲观锁通常用于写入比较频繁的场景。

结语

本文从源码的角度介绍了MySQL的加锁规则，包括InnoDB的锁内存结构、行锁机制、表锁机制以及如何通过乐观锁和悲观锁实现并发控制。希望本文对读者理解MySQL的并发控制机制有所帮助。