TiDB 4.0 新特性前瞻：白话“悲观锁”
本文转载自：PingCAP 公众号；作者：Shirly
如果说在 TiDB 3.0 中，悲观锁是 “千呼万唤始出来，犹抱琵琶半遮面”。那么在 TiDB 4.0 中，悲观锁在经历了市场与时光的考验后，无论是性能还是稳定性都能够 “轻拢慢撚抹复挑，初为《霓裳》后《六幺》”，欢迎大家尝鲜与反馈。本文将从使用者的角度，介绍悲观锁的使用与注意事项，主要分为以下几方面：
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白话悲观锁
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TiDB 悲观锁的使用和常见现象
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TiDB 悲观锁与 MySQL 的兼容性
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未来展望
白话悲观锁
自新年以来，口罩作为 2020 年最时尚的年货，变得异常难买，为了能够顺利抢到口罩，我是夜夜辗转难眠，日日盯着各大网站下单，通过这个过程，倒也总结出了各大平台的的购物体验：
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A 类网站：加购物车飞快，成功加入购物车加后，下单不一定有库存。
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B 类网站：加购物车有点卡，成功加入购物车后，下单一定有库存。
作为互联网研发从业者，聪慧如你，一起来思考这两类网站是如何实现加购物车这一逻辑？
A 类网站乐观地假设不存在其他客户同时抢这批口罩，库存代表没下单的库存，给了客户非常积极的体验，我们称这种行为下加购物车时，使用了乐观锁。
这种乐观锁使用的体验是：前期加购物车一时爽，最终下单可不一定爽。
当存在其他网友同时跟你抢这批口罩下单时，可能会遇到以下问题：
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提交不一定成功。
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冲突需要重试（其他人先下单，库存变化，需要重试）。
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冲突严重且重试代价大的场景（比方说你一次性买了一万种商品）性能差，失败率高。
B 类网站可谓谨言慎行，假设所有在别人家购物车里的口罩都会先于你下单，展示给你的库存是在当前最坏场景下能够看到的库存，我们称这种行为下加购物车时，使用了悲观锁。
如上悲观锁的体验是：前期加购物车有点卡，但是加购物车成功一定有库存。没有库存莫着急，等一会儿再来可能又有库存了。
在数据库的实现中，当同时存在多个事务去修改同一行时，也会遇到类似冲突问题，通过实现悲观锁，可以解决部分乐观锁的问题，重点如下：
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事务提交一定成功。
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MySQL 默认支持悲观锁，支持了悲观锁意味着，MySQL 的客户不需要修改任何代码，就可以轻松上船 TiDB。
TiDB 悲观锁的使用和常见现象
TiDB 支持多种方式打开悲观锁，具体信息见官方文档， 本文将以以下方式为例展开介绍：
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执行 BEGIN PESSIMISTIC; 语句开启的事务，会进入悲观事务模式。
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注释的形式 BEGIN /*!90000 PESSIMISTIC */; 来兼容 MySQL 语法。
并发更新同一行数据
如下图, 纵轴表示时间轴，session A 和 session B 并发更新同一行数据。
可以看到悲观锁的行为如下：
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在 session B 执行 DML 时，发现同一行被 session A 锁住，等待至 session A 提交才执行。
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DML 执行成功后，最终 commit 也成功。
SELECT .. FOR UPDATE
上例展示的悲观锁事务与 MySQL 行为一致，理解如下：
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纯查询语句的隔离级别为 SI 隔离级别，即读取为事务 begin 时的版本数据。
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SELECT .. FOR UPDATE 的隔离级别为 RC，即读取为当前已提交的版本数据。
DEADLOCK
在看这个例子之前，我们首先思考一下为什么会有死锁，同样以购物为例子，假设现在小 A 和小 B 两人都要买口罩和消毒水，可能遇到以下场景：
也就是 A 和 B 两位都要买到这两个商品，只能一直互相等待，也就是我们说的进入死锁状态，在数据库也是类似：
上例展示的场景中 session A 和 session B 产生了死锁，在产生死锁时，悲观锁会立即检测到并返回错误，将死锁扼杀在摇篮里。
TiDB 悲观锁 VS MySQL InnoDB
作为分布式数据库 TiDB 一直努力与 MySQL 保持协议上的兼容，以造福广大 MySQL 用户。然而 TiDB 与 MySQL 底层实现逻辑的区别，使得部分逻辑无法做到完全兼容。在 TiDB 4.0 中，TiDB 悲观锁与 MySQL 在使用上不兼容的行为详见 官方文档 ，这里我们简要介绍以下几点。
TiDB 没有间隙锁
当无法保证符合过滤条件的数据唯一时：
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MySQL 会锁住过滤条件能涵盖到的所有行：范围锁，全表锁。
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TiDB 只会对读取到的行加锁。
具体对比如下表所示（注：table 中 id 为主键）：
embedded select 行为不一致
TiDB 中执行 DML 过程中包如果包含 embedded select，对应的行不会被加锁，MySQL 则会进行加锁。
未来展望
事务作为数据库的重中之重，一直是大众关注的焦点。TiDB 自诞生以来便以支持高性能的分布式事务而闻名。本文从使用者的角度，介绍了 TiDB 4.0 中悲观锁的使用与注意事项，欢迎大家尝鲜与反馈。
