第十六课：数据库锁及InnoDB锁机制

学习目标

今天我们要深入学习以下内容：

1. 理解数据库锁的作用及其对事务控制的重要性。
2. 详细了解InnoDB支持的锁类型：共享锁（S锁）、排他锁（X锁）。
3. 掌握意向锁（Intention Locks）、记录锁（Record Locks）、间隙锁（Gap Locks）和临键锁（Next-Key Locks）的概念和用法。
4. 学习如何检测和解决死锁问题。

学习内容

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1. 数据库锁的作用

• 概念：数据库锁定是并发控制的一种机制，用于在多个用户可能同时访问数据库时，保证数据库事务的正确性和完整性。

2. InnoDB锁的类型

• 共享锁（S锁）

  • 概念：允许事务读取一行数据，其他事务也可以获取该行的共享锁来读取数据，但不能获取排他锁来修改数据。
  • 代码示例：

    START TRANSACTION;
    SELECT * FROM mytable WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
    COMMIT;
    

  • 预计输出：事务将获得id为1的行的共享锁，其他事务可以读取但不能修改这行数据。

• 排他锁（X锁）

  • 概念：允许事务读取并修改一行数据，其他事务既不能读取也不能修改这行数据。
  • 代码示例：

    START TRANSACTION;
    SELECT * FROM mytable WHERE id = 1 FOR UPDATE;
    COMMIT;
    

  • 预计输出：事务将获得id为1的行的排他锁，其他事务不能读取或修改这行数据。

• 意向锁

  • 概念：意向锁用来表明一个事务所希望对表中特定范围内的行所进行的锁类型。
  • 代码示例：无直接SQL示例，因为InnoDB会自动处理意向锁。

• 记录锁

  • 概念：记录锁是针对索引记录的锁。
  • 代码示例：

    START TRANSACTION;
    SELECT * FROM mytable WHERE id = 1 FOR UPDATE;
    COMMIT;
    

  • 预计输出：事务将获得id为1的行的排他锁。

• 间隙锁

  • 概念：间隙锁是针对索引记录间隙的锁，用于防止其他事务在间隙中插入数据。
  • 代码示例：间隙锁通常在隔离级别为REPEATABLE READ或以上时自动使用。

• 临键锁

  • 概念：临键锁是记录锁和间隙锁的组合，即锁定一条记录以及之前的间隙。
  • 代码示例：临键锁通常在隔离级别为REPEATABLE READ或以上时自动使用。

课后练习

1. 创建一个名为mytable的表，并插入至少两行数据。

   CREATE TABLE mytable (id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,data VARCHAR(100)
   );INSERT INTO mytable(data) VALUES ('row1'), ('row2');
   

2. 开启两个事务，事务A获取id为1的数据行的共享锁，事务B尝试获取同一行的排他锁，并记录观察到的行为。

   -- 事务A
   START TRANSACTION;
   SELECT * FROM mytable WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;-- 事务B
   START TRANSACTION;
   SELECT * FROM mytable WHERE id = 1 FOR UPDATE;
   

3. 试验不同隔离级别下的锁行为，如READ COMMITTED和REPEATABLE READ，并观察间隙锁的作用。

解析

1. 课后练习1：通过创建表和插入数据来设置练习环境。
2. 课后练习2：事务A中的共享锁允许多个事务读取相同的数据行，但事务B尝试获得排他锁时将被阻塞，直到事务A提交或回滚。
3. 课后练习3：通过设置不同的事务隔离级别，可以观察到在READ COMMITTED隔离级别下，间隙锁不会被使用，而在REPEATABLE READ隔离级别下，间隙锁将默认启动以避免幻读问题。

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这些细节应该提供了一个全面的理解框架，不仅包括了锁的理论知识，还包括了实际操作的SQL示例和预期的结果。如果您需要对某个特定部分了解得更深入，请提出具体要求。