6. 意向鎖

6.1. 背景

前面提到的S鎖和X鎖的語法規則其實是針對記錄的，也就是行鎖，原因是InnoDB中行鎖用的最多。如果將鎖的粒度和鎖的基本模式排列組合一下，就會出現如下4種情況：

• 行級S鎖
• 行級X鎖
• 表級S鎖
• 表級X鎖

那么接下來的描述，也就順理成章了。

如果事務給一個表添加了表級S鎖，則：

• 其他事務可以繼續獲得該表的S鎖，但是無法獲取該表的X鎖；
• 其他事務可以繼續獲得該表某些行的S鎖，但是無法獲取該表某些行的X鎖。

如果事務給一個表添加了表級X鎖，則：

• 不論是該表的S鎖、X鎖，還是該表某些行的S鎖、X鎖，其他事務都只能干瞪眼兒，啥也獲取不了。

挺好理解的吧，總之就是 S鎖只能和S鎖相容，X鎖和其他任何鎖都互斥 。問題來了，雖然用的不多，但是萬一我真的想給整個表添加一個S鎖或者X鎖怎么辦？

假如我要給表user添加一個S鎖，那就必須保證user在表級別上和行級別上都不能有X鎖，表級別上還好說一點，無非就是1個內存結構罷了，但是行X鎖呢？必須得逐行遍歷是否有行X鎖嗎？

同理，假如我要給表user添加一個X鎖，那就必須保證user在表級別上和行級別上都不能有任何鎖（S和X都不能有），難不成得逐行遍歷是否有S或X鎖嗎？

遍歷是不可能遍歷的！這輩子都不可能遍歷的！于是， 意向鎖 （Intension Lock）誕生了。

6.2. 概念

我們要避免遍歷，那最好的辦法就是在給行加鎖時，先在表級別上添加一個標識。

• 意向共享鎖（Intension Shared Lock）：簡稱IS鎖，當事務試圖給行添加S鎖時，需要先在表級別上添加一個IS鎖；
• 意向排他鎖（Intension Exclusive Lock）：簡稱IX鎖，當事務試圖給行添加X鎖時，需要先在表級別上添加一個IX鎖。

這樣一來：

• 如果想給user表添加一個S鎖（表級鎖），就先看一下user表有沒有IX鎖；如果有，就說明user表的某些行被加了X鎖（行鎖），需要等到行的X鎖釋放，隨即IX鎖被釋放，才可以在user表中添加S鎖；
• 如果想給user表添加一個X鎖（表級鎖），就先看一下user有沒有IS鎖或IX鎖；如果有，就說明user表的某些行被加了S鎖或X鎖（行鎖），需要等到所有行鎖被釋放，隨即IS鎖或IX鎖被釋放，才可以在user表中添加X鎖。

需要注意的是，意向鎖和意向鎖之間是不沖突的，意向鎖和行鎖之間也不沖突。

只有在對表添加S鎖或X鎖時才需要判斷當前表是否被添加了IS鎖或IX鎖，當為表添加IS鎖或IX鎖時，不需要關心當前表是否已經被添加了其他IS鎖或IX鎖。

目前為止MySQL鎖的基本模式就介紹完了，接下來回到這片文章的題目，MySQL鎖，鎖住的到底是什么？由于InnoDB的行鎖用的最多，這里的鎖自然指的是行鎖。

7. 行鎖的原理

既然都叫行鎖了，我們姑且猜測一下，行鎖鎖住的是一行數據。我們做個實驗。

7.1. 沒有任何索引的表

我們先創建一張沒有任何索引的普通表，語句如下

CREATE TABLE `user_t1` (
  `id` int DEFAULT NULL,
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

表中數據如下：

mysql> SELECT * FROM user_t1;
+------+-------------+
| id   | name        |
+------+-------------+
|    1 | chanmufeng  |
|    2 | wanggangdan |
|    3 | wangshangju |
|    4 | zhaotiechui |
+------+-------------+

接下來我們在兩個session中開啟兩個事務。

• 事務1，我們通過WHERE id = 1“鎖住”第1行數據；
• 事務2，我們通過WHERE id = 2"鎖住"第2行數據。

一件詭異的事情是，第2個加鎖的操作被阻塞了。實際上，T2中不管我們要給user_t1中哪行數據加鎖，都會失敗！

為什么我SELECT一條數據，卻給我鎖住了整個表？這個實驗直接推翻了我們的猜測， InnoDB的行鎖并非直接鎖定Record行 。

為什么沒有索引的情況下，給某條語句加鎖會鎖住整個表呢？別急，我們繼續。

7.2. 有主鍵索引的表

我們再創建一個表user_t2，語句如下：

CREATE TABLE `user_t2` (
	`id` int NOT NULL,
	`name` varchar(255) DEFAULT NULL,
	PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

和user_t1的不同之處在于為id創建了一個主鍵索引。表中數據依然如下：

mysql> SELECT * FROM user_t2;
+------+-------------+
| id   | name        |
+------+-------------+
|    1 | chanmufeng  |
|    2 | wanggangdan |
|    3 | wangshangju |
|    4 | zhaotiechui |
+------+-------------+

同樣開啟兩個事務：

• 事務1，通過WHERE id = 1“鎖住”第1行數據；
• 事務2
  • 依然使用WHERE id = 1嘗試加鎖，加鎖失敗；
  • 使用WHERE id = 2嘗試加鎖，加鎖成功。

既然鎖的不是Record行，難不成鎖的是id這一列嗎？

我們再做最后一個實驗。

7.3. 有唯一索引的表

我們再創建一個表user_t3，語句如下：

CREATE TABLE `user_t3` (
	`id` int NOT NULL,
	`name` varchar(255) DEFAULT NULL,
	PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY (`uk_name`) (`name`)
) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

和user_t2的不同之處在于為name列創建了一個唯一索引。表中數據依然如下：

mysql> SELECT * FROM user_t3;
+------+-------------+
| id   | name        |
+------+-------------+
|    1 | chanmufeng  |
|    2 | wanggangdan |
|    3 | wangshangju |
|    4 | zhaotiechui |
+------+-------------+

兩個事務：

• 事務1，通過name字段 “鎖住”name為“chanmufeng”的數據；
• 事務2
  • 依然使用WHERE name = “chanmufeng” 嘗試加鎖，可以預料，加鎖失敗；
  • 使用WHERE id = 1嘗試給同樣的行加鎖，加鎖失敗。

通過3個實驗我們發現，行鎖鎖住的既不是Record行，也不是Column列，那到底鎖住的是什么？我們對比一下，上文的3張表的不同點在于索引不同，其實 InnoDB的行鎖，就是通過鎖住索引來實現的 。

接下來回答3個問題。

8. 三個問題

8.1. 鎖住索引？沒有索引怎么辦？

你說鎖住索引？如果我不創建索引，MySQL鎖定個啥？

如果我們沒有設置主鍵，InnoDB會優先選取一個不包含NULL值的Unique鍵作為主鍵，如果表中連Unique鍵也沒有的話，就會自動為每一條記錄添加一個叫做DB_ROW_ID的列作為默認主鍵，只不過這個主鍵我們看不到罷了。

下圖是數據的行格式。看不懂的話強烈推薦看一下我上面給出的兩篇文章，說得非常明白。

行格式

8.2. 為什么第一個實驗會鎖表？

因為SELECT沒有用到索引，會進行全表掃描，然后把DB_ROW_ID作為默認主鍵的聚簇索引都給鎖住了。

8.3. 為什么通過唯一索引給數據加鎖，主鍵索引也會被鎖住？

不管是Unique索引還是普通索引，它們的葉子結點中存儲的數據都不完整，其中只是存儲了作為索引并且排序好的列數據以及對應的主鍵值。

因此我們通過索引查找數據數據實際上是在索引的B+樹中先找到對應的主鍵，然后根據主鍵再去主鍵索引的B+樹的葉子結點中找到完整數據，最后返回。所以雖然是兩個索引樹，但實際上是同一行數據，必須全部鎖住。

下面給了一張圖，讓不了解索引的朋友大致了解一下。上半部分是name列創建的唯一索引的B+樹，下半部分是主鍵索引（也叫聚簇索引）。

假如我們通過WHERE name = '王鋼蛋'對數據進行查詢，會先用到name列的唯一索引，最終定位到主鍵值為1，然后再到主鍵索引中查詢id = 1的數據，最終拿到完整的行數據。

這兩張圖在我索引文章中都有哦～

MySQL鎖-索引

9. 總結

至此，我已經回答了文章開頭的絕大多數問題。

MySQL鎖，是解決資源競爭問題的一種手段。有哪些競爭呢？讀—寫/寫—讀，寫—寫中都會出現資源競爭問題，不同的是前者可以通過MVCC的方式來解決，但是某些情況下你也不得不用鎖，因此我也順便解釋了鎖和MVCC的關系。

然后介紹了MySQL鎖的基本模式，包括共享鎖（S鎖）和排他鎖（X鎖），還引入了意向鎖。

最后解釋了鎖到底鎖的是什么的問題。通過3個實驗，最終解釋了InnoDB鎖本質上鎖的是索引。