MySQL高级锁之自增锁

2.5 自增锁

MySQL的自增锁是指在使用自增主键（Auto Increment）时，为了保证==唯一性和正确性==，系统会对自增字段进行加锁。这样可以确保同时插入多条记录时，每条记录都能够获得唯一的自增值。

• 创建测试表：

drop table if exists t3;

CREATE TABLE `t3`  (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `age` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT=1;

insert into t3 values(1,20);
insert into t3 values(2,25);

2.5.1 表的插入数据方式

我们之前在表中插入数据都是用最基本的insert，但insert语句的用法用很多，另外MySQL还提供replace语句，运行对表中的数据进行替换；

• insert用法：

drop table if exists t4;

CREATE TABLE `t4`  (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `age` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT=1;

-- 插入记录,如果存在这条记录就报错(主键唯一)
insert into t4 values(10,20);
insert into t4 values(11,20),(12,21),(13,22);
insert into t4 set id=14,age=25;
insert into t4 select * from t3;

• replace用法：

delete from t4;

-- 如果没有这条记录就新增,有这条记录就修改
replace into t4 values(1,20);  
replace into t4 set id=10,age=100 ;
replace into t4 select * from t3;

2.5.1 insert的不同类型

1）Simple inserts

简单插入模式

• 示例：

insert into table_name values(xxx);

• 特点：可以提前确定要插入的行数

2）Bulk inserts

批量插入模式，包含insert...select、replace select、load data等语句；

• 示例：

insert into t4 select * from t3;
replace into t4 select * from t3;

Tips：load data属于海量数据插入，暂时不演示

• 特点：事先不知道要插入的行数，以及所需的自动增量值的数量

3）Mixed-mode

混合插入模式

• 示例：

insert into table_name values(xxxx),(xxxx),(xxxx);

• 特点：为一些(但不是全部)新行指定自动增量值

2.5.2 自增锁原理

1）插入原理

MySQL自增锁的实现机制是使用了一个名为"auto-increment lock"的互斥锁。当使用INSERT语句插入一条新记录时，MySQL会自动为自增字段加锁，防止其他并发的插入操作同时获取相同的自增值。这个锁是在内部实现的，不需要用户手动创建或管理。

自增锁确保了插入记录的唯一性和正确性，避免了并发插入产生冲突。但同时也会带来一些性能上的影响，因为并发插入操作需要等待锁的释放。因此，在高并发的场景下，可能需要考虑使用其他方案来避免自增锁成为瓶颈。

注意：自增锁跟事务无关，即使多个insert语句存在同一个事务中，每次insert都会申请最新的自增锁来获取最新的AUTO_INCREMENT值；自增锁保持到insert语句结束，而不是事务结束；

2）自增锁表锁

需要注意的是，自增锁是基于表级别的，而不是行级别的。这意味着在同一时刻针对于同一张表只能有一个线程在插入记录（前提是需要increment来分配id），并且每个表都有一个自己独立的自增锁。

注意：自增锁的"表级别"指的是每张表都有自己的自增锁，而不是指获取自增锁的时候会把整个表锁起来；

2.5.3 自增锁的模式

和自增锁相关的一个参数为（5.1.22版本之后加入）innodb_autoinc_lock_mode：可以设定3个值，0，1，2

show variables like 'innodb_autoinc_lock_mode';

• 0：traditional（传统模式）
• 1：consecutive（连续模式）
• 2：interleaved（交叉模式）

Tips：参数只控制InnoDB引擎的设置，所有MyISAM均为traditional ，每次均会进行表锁。只有Innodb会视参数不同而产生不通的锁。

1）traditional（传统模式）

在传统模式下，不管是Simple inserts还是Bulk inserts时每个insert获取自增锁锁时都会触发表锁，在某个insert没有释放表锁之前其他线程/进程均不可获取自增锁；虽然传统模式保证了多个insert插入的连续性但实际上并发插入属于串行化，性能较低；

2）consecutive（连续模式）

在连续模式下，InnoDB会根据当前执行的insert语句来判断是否使用表级别自增锁。这也是InnoDB的默认值；

• Simple inserts：InnoDB能够预先知道要插入的行数，因此产生的自增锁只会锁住对应的那些id（页锁），避免表级别的自增锁
• Bulk Inserts：InnoDB无法预知要插入的行，触发表级别自增锁

【Simple Inserts】

【Bulk Inserts】

3）interleaved（交叉模式）

在交叉模式下，所有的insert语句都不会使用自增锁（悲观锁），而是采用一个轻量级的mutex乐观锁，来一个insert立即处理，在生成insert语句完毕后检查id是否被其他线程/进程使用，如果已经被使用则重新获取id；交叉模式并发量最高，但对于同一个语句来说它所得到的auto_increment值可能不是连续的。

Tips：参数只控制InnoDB引擎的设置，所有MyISAM均为traditional ，每次均会进行表锁。只有Innodb会视参数不同而产生不通的锁。