1、乐观锁与悲观锁
  1. 数据库的乐观锁与悲观锁是什么？
  2. 数据库的乐观锁与悲观锁如何实现？

确保在多个事务同时存取数据库中同一数据时，不破坏事务的隔离性和统一性以及数据库统一性，乐观锁和悲观锁是并发控制主要采用的技术手段。

悲观锁 - 假设会发生并发冲突，屏蔽一切可能违反数据库完整性的操作。

  • 在查询完数据的时候就把事务锁起来，直到提交事务（COMMIT）
  • 实现方式：使用数据库中的锁机制

乐观锁 - 假设不会发生并发冲突，只在提交操作时检查是否违反数据完整性。

  • 在修改数据的时候把事务锁起来，通过 version 的方式进行锁定
  • 实现方式：使用 version 版本或时间戳

2、行级锁与表级锁
  1. 什么是行级锁和表级锁？
  2. 什么时候用行级锁？什么时候用表级锁？

从数据库的锁粒度来看，MySQL 中提供了两种锁粒度：行级锁和表级锁。

表级锁（table lock） - 锁定增张表。用户对表进行写操作前，需要先获得写锁，这会阻塞其他用户对该表的所有读写操作。只有没有写锁时，其他用户才能获得读锁，读锁之间不会互相阻塞。
行级锁（row lock） - 仅对指定的行记录进行加锁，这样其他进程还是可以对同一张表中的其他数据进行操作。

二者需要权衡：

  • 锁定的数据量越小，锁竞争的发生频率就越小，系统的并发程度就越高。
  • 锁粒度越小，系统开销越小。

在InnoDB中，行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的。如果没有索引InnoDB将会通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁。

3、读写锁
  1. 什么是读写锁？

写锁和读锁的关系，简言之：独享锁存在，其他事务就不能做任何操作。
InnoDB下的行锁、间隙锁、next-key 锁统统属于独享锁。

独享锁（Exclusive） - 简写为X锁，又称写锁。使用方式：SELECT...FOR UPDATE
共享锁（Shared） - 简写为S锁，又称读锁。使用方式：SELECT ... LOCK IN SHARE MODE

4、意向锁
  1. 什么是意向锁？
  2. 意向锁有什么作用？

意向锁是InnoDB自动加的，不需要用户手动干预。
意向锁的作用：当存在表级锁和行级锁的情况下，必须先申请意向锁（表级锁，但不是真的加锁），再获得行级锁。使用意向锁（Intention Locks）可以更容易的支持多粒度封锁。

5、MVCC
  1. 什么是 MVCC？
  2. MVCC 的原理是什么？
  3. MVCC 有什么用？解决了什么问题？

多版本并发控制（Multi-Version Concurrency Control, MVCC）是InnoDB存储引擎实现隔离界别的一种具体方式，用于实现读已提交和可重复读这两种隔离级别。而读未提交隔离级别总是读取最新的数据行，要求很低，无需使用MVCC。可串行化隔离级别需要对所有读取的行都加锁，单纯使用 MVCC 无法实现。

MVCC的思想是：

  • 保存数据在某个时间点的快照。写操作（DELECT、INSERT、UPDATE）更新最新的版本快照，而读操作去读旧版本快照，没有互斥关系，这一点和CopyOnWrite类似。
  • 脏读和不可重读最根本的原因是事务读取到其他事务未提交的修改。在事务进行读取操作时，为了解决脏读和不可重复问题，MVCC规定只能读取已经提交的快照。当然一个事务可以读取自身未提交的快照，这不算脏读。

6、Next-Key锁

Next-Key 锁是 MySQL 的InnoDB存储引擎的一种锁实现。

MVCC 不能解决幻读问题，Next-Key 锁就是为了解决幻读问题。在可重复读（REPEATABLE READ）隔离级别下，使用 MVCC + Next-Key 锁可以解决幻读问题。

另外，根据针对 SQL 语句检索条件的不同，加锁又有以下三种情形需要我们掌握。

  • Record Lock - 行锁对索引项加锁，若没有索引则使用表锁。
  • Gap Lock - 对索引项之间的间隙加锁。锁定索引之间的间隙，但是不包含索引本身。例如当一个事务执行以下语句，其他事务就不能在 t.c 中插入 15。SELECT c FROM t WHERE c BETWEEN 10 AND 20 FOR UPDATE
  • Next-Key Lock - 它是Record Lock和 Gap Lock的结合，不仅锁定一个记录上的索引，也锁定索引之间的间隙。它锁定一个前开后闭区间。

索引分为主键索引和非主键索引两种，如果一条SQL语句操作了主键索引，MySQL就会锁定这条主键索引；如果一条语句操作了非主键索引，MySQL会先锁定该非主键索引，再锁定相关的主键索引。在UPDATE、DELETE操作时，MySQL不仅锁定WHERE条件扫描过的所有索引记录，而且会锁定相邻的键值，即所谓的Next-Key Lock

当两个事务同时执行，一个锁住了主键索引，在等待其他相关索引。另一个锁定了非主键索引，在等待主键索引。这样就会发生死锁。发生死锁后，InnoDB一般都可以检测到，本使一个事务释放锁回退，另一个获取锁完成事务。