不能再简单的意向锁

Posted 2022-04-23 _江南一点雨

InnoDB 存储引擎支持多粒度锁（multiple granularity locking），也就是允许行锁和表锁共存。当允许行锁和表锁共存的时候，可能会存在下面这样一个问题：

例如我执行如下 SQL：

这段 SQL 执行完成后，给 id 为 1 的记录加了排他锁。

此时，在另外一个会话中，我如果想给这张表再来一个表级共享锁，如下：

lock table user read;

此时就会有一个问题，共享锁和排他锁是互斥的，要给表上共享锁，就得去检查一下表中的每一条记录都不存在排他锁，如果表中的数据量比较大，这个操作效率就会比较低。

为了解决这个问题，就引出了我们今天的意向锁。为了使多粒度级别的锁定变得实用，InnoDB 使用了意向锁，注意，意向锁是一种表级锁，它表示事务稍后对表中的行需要哪种类型的锁（共享或独占）。

意向锁也分为两类：

1. intention shared lock：意向共享锁 (IS) 表示事务打算在表中的各个行上设置共享锁。
2. intention exclusive lock：意向排他锁 (IX) 表示事务打算对表中的各个行设置排他锁。

例如，对于 SELECT ... LOCK IN SHARE MODE; 会自动设置 IS 锁，对于 SELECT ... FOR UPDATE 会自动设置 IX 锁，并且 IS 锁和 IX 锁不需要手动设置，这个是由系统自动设置。

意向锁的加锁规则如下：

• 在事务可以获取表中行的共享锁之前，它必须首先获取表上的 IS 锁或更强的锁。
• 在事务可以获取表中行的排他锁之前，它必须首先获取表上的 IX 锁。

简而言之：IS 和 IX 是表锁，它们存在的意义在于，将来给表上表级的 S 锁或者 X 锁的时候，可以通过 IS 或者 IX 快速判断出当前表中是否已经有加锁记录了，仅此而已。所以 IS 和 IX 之间其实是兼容的，IX 之间也是兼容的，如下表：

兼容性	IS	IX
IS	兼容	兼容
IX	兼容	兼容

但是意向锁和表级锁则有可能冲突，如下：

兼容性	IS	IX
X	不兼容	不兼容
S	兼容	不兼容

上面这张表也好理解：

• 如果表上有 IS，说明表中的记录有共享锁，此时就不可以给表加排他锁（X 锁），但是可以给表加共享锁（S 锁）。
• 如果表上有 IX，说明表中的记录有排他锁，此时就不可以给表加排他锁（X 锁），也不可以给表加共享锁（S 锁）。

整体上来说，兼容关系如下表：

兼容性	X	IX	S	IS
X	不兼容	不兼容	不兼容	不兼容
IX	不兼容	兼容	不兼容	兼容
S	不兼容	不兼容	兼容	兼容
IS	不兼容	兼容	兼容	兼容

由于意向锁并不需要我们手动添加，那么有没有办法让我们看到意向锁呢？可以的。

首先我们将系统变量 innodb_status_output_locks 设置为 ON，如下：

接下来我们执行如下 SQL，锁定一行数据，此时会自动为表加上 IX 锁：

接下来我们在一个新的会话中执行如下指令来查看 InnoDB 存储引擎的情况：

show engine innodb status\\G

输出的信息很多，我们重点关注 TRANSACTIONS，如下：

可以看到：

• TABLE LOCK table test08.user trx id 3564804 lock mode IX：这句就是说事务 id 为 3564804 的事务，为 user 表添加了意向排他锁（IX）。
• RECORD LOCKS space id 851 page no 3 n bits 80 index PRIMARY of table test08.user trx id 3564804 lock_mode X locks rec but not gap：这个就是一个锁结构的记录，这里的索引是 PRIMARY，加的锁也是正儿八经的记录锁（not gap），因为索引是 PRIMARY，所以这里没有间隙锁，关于间隙锁，咱们下篇文章继续。

好啦，希望今天这篇文章能让小伙伴们对意向锁有一个简单的认知。

参考资料：

1. https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-locking.html#innodb-intention-locks