0x01 用途
对共享资源进行并发访问的时候，为了保证数据安全，使用的一种互斥方法。
0x02 latch
innodb内部使用的锁，用来保证并发线程操作临界资源的正确性，并且通常没有死锁检测机制。
show engine innodb mutex;
count：mutex被请求的次数。
spin_waits：自旋锁的次数。
spin_rounds：自旋内部循环的总次数，spin_rounds/spin_waits表示平均每次自选所需的内部循环次数。
os_waits：表示操作系统等待的次数。
os_yields：进行os_thread_yield的次数。
os_wait_time：操作系统等待的时间，单位ms。
0x03 lock
面向的是事务，用来锁定数据库中的对象(表、页、行)，有死锁检测机制。
共享锁：允许事务读取数据。
排他锁：允许事务更新或删除数据。
| X | S | |
|---|---|---|
| X | 不兼容 | 不兼容 |
| S | 不兼容 | 兼容 |
innodb支持多粒度锁定，也就是支持意向锁。如果对某行记录进行加锁，需要先对其所在的表、页加上意向锁，才能对该行记录加共享/独占锁。
意向共享锁：事务想获得一张表中若干行的共享锁。
意向排它锁：事务想获得一张表中若干行的排他锁。
| IS | IX | S | X | |
|---|---|---|---|---|
| IS | 兼容 | 兼容 | 兼容 | 不兼容 |
| IX | 兼容 | 兼容 | 不兼容 | 不兼容 |
| S | 兼容 | 不兼容 | 兼容 | 不兼容 |
| X | 不兼容 | 不兼容 | 不兼容 | 不兼容 |
show engine innodb status\G;
可以使用上面的sql语句查询锁请求的信息。
select * from information_schema.INNODB_TRX\G;
查询结果的字段意义如下:
trx_id：事务的唯一id。
trx_state：当前事务的状态(RUNNING、LOCK WAIT)。
trx_started：事务的开始时间。
trx_requested_lock_id：事务等待锁的id。
trx_wait_started：事务等待开始的时间。
trx_weight：事务的权重(反应一个事务修改和锁住的行数)。
trx_mysql_thread_id：mysql中的线程id。
trx_query：事务运行的sql语句。
select * from information_schema.INNODB_LOCKS\G;
查询结果的字段意义如下:
lock_id：锁的id。
lock_trx_id：事务id。
lock_mode：锁的模式(S、X)。
lock_type：锁的类型(表锁、行锁)。
lock_table：要锁住的表。
lock_index：锁住的索引。
lock_space：锁对象的space id。
lock_page：锁住的页数(表锁为NULL)。
lock_rec：锁住的记录数(表锁为NULL)。
lock_data：锁住的主键值(表锁为NULL)。
select * from information_schema.INNODB_LOCK_WAITS\G;
查询结果的字段意义如下:
requesting_trx_id：申请锁资源的事务的id。
requested_lock_id：申请锁的id。
blocking_trx_id：阻塞的事务id。
blocking_lock_id：阻塞的锁。
一致性非锁定读
innodb通过MVCC的方式来读取当前执行数据库中的数据，不需要加锁，并发性很强，读取undo段来完成。READ COMMITED和REPEATABLE READ默认采用一致性非锁定读。
但是对于快照数据，在READ COMMITTED事务隔离级别下，一致性非锁定读总是读取锁定行的最新的一份快照数据。在REPEATABLE READ事务隔离级别下，一致性非锁定读总是读取到事务开始时的行数据版本。
一致性锁定读
有些逻辑需要读取的时候对数据行进行加锁。拿锁只能在事务中，事务提交锁才会释放。
select ... for update; // 拿X锁
select ... lock in share mode; // 拿S锁
自增长与锁
对于自增的主键，每张表里会存储一个自增长计数器，可以使用如下语句查看。
select max(auto_inc_col) from t for update;
innodb会使用AUTO-INC Locking来实现，是一种特殊的表锁机制，为了提高性能，这个锁不是在事务结束释放，而是在完成对自增长值的sql插入后立即释放这个锁。而且自增长的键值如果是索引，必须是索引的第一列，否则会报错。
mysql 5.1.22后innodb提供一种轻量级互斥量的自增长实现机制，可以通过innodb_autoinc_lock_mode来控制自增长的模式，默认值是1。
插入类型
| 插入类型 | 说明 |
|---|---|
| insert-like | 所有的插入语句 |
| simple inserts | 预先能知道插入行数的语句 |
| bulk inserts | 在插入前不能确定插入行数的语句 |
| mixed-mode inserts | 插入中有一部分的值是自增长的，有一部分是确定的。 |
innodb_autoinc_lock_mode说明
| 值 | 说明 |
|---|---|
| 0 | mysql 5.1.22之前的方式，采用表锁的auto-inc locking的方式。 |
| 1 | 默认方式，simple inserts会使用互斥量对内存中计数器进行累加，对于bulk inserts还是采用auto-inc locking的方式。已经使用auto-inc locking的simple inserts只能使用auto-inc locking。 |
| 2 | 对于所有的insert like都使用互斥量。(stmt replication会出问题，必须使用row-base replication) |
阻塞
innodb_lock_wait_timeout：控制超时等待的时间，默认50秒，可动态调整。
innodb_rollback_on_timeout：超时事务是否回滚，默认OFF，不可动态调整。
锁的记录
innodb中的锁是以位图的方式存储在每个页上的，所以对同一个页来讲，锁一条记录和多条记录的开销是一致的。
锁算法
Record Lock：行锁，锁定自身。
Gap Lock：间隙锁，锁定一个范围，并不包含记录本身。
Next-Key Lock：Gap Lock + Record Lock。
唯一索引使用Record Lock(对于INSERT操作来说，若发生唯一约束冲突，则需要对冲突的唯一索引加上S Next-key Lock。从这里会发现，即使是RC事务隔离级别，也同样会存在Next-Key Lock锁，从而阻塞并发)。但是对辅助索引，innodb使用Next-Key Lock来锁住一个范围，这样可以防止Phantom Problem(幻读，举个例子，事务开始时读取了id=3的数据，一共两条，如果不加Next-Key Lock锁，可能锁住了这两条数据，但是并发插入了一条id=3的数据，下次再查询的时候就可能读取出3条数据。)。在RC读取3条新数据没毛病，但是在RR中就不行了，RR要求只能读取事务开始时的数据版本。所以Next-Key Lock用来实现RR。
关闭Gap Lock
1、将隔离级别设置为READ COMMITTED。
2、将innodb_locks_unsafe_for_binlog设置为1。
锁问题
脏读
事务读取到另一个事务未提交的数据。发生于READ UNCOMMITTED隔离级别中。
不可重复读
在一个事务内多次读取一行数据，得到的数据可能是不一致的。发生于READ COMMITTED隔离级别中。和脏读的区别是读取到的数据是其他事务已提交的，可以使用Next-Key Lock来避免不可重复读的问题。
丢失更新
一个事务的数据可能被另一个事务的更新操作覆盖。(类似缓存更新的套路)
0x04 拓展阅读
Innodb中的事务隔离级别和锁的关系-美团点评
MySQL 加锁处理分析-何登成
MySQL REPLACE死锁问题深入剖析-姜成尧