MySQL锁会不会,你就差看一看咯

本文章向大家介绍MySQL锁详细讲解,包括数据库锁基本知识、表锁、表读锁、表写锁、行锁、MVCC、事务的隔离级别、悲观锁、乐观锁、间隙锁GAP、死锁等等,需要的朋友可以参考一下。

数据库锁知识

不少人在开发的时候,应该很少会注意到这些锁的问题,也很少会给程序加锁(除了库存这些对数量准确性要求极高的情况下),即使我们不会这些锁知识,我们的程序在一般情况下还是可以跑得好好的。因为这些锁数据库隐式帮我们加了,只会在某些特定的场景下才需要手动加锁。

对于UPDATE、DELETE、INSERT语句,InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁(X) MyISAM在执行查询语句SELECT前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行增、删、改操作前,会自动给涉及的表加写锁,这个过程并不需要用户干预

表锁

首先,从锁的粒度,我们可以分成两大类:

表锁 :开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定力度大,发生锁冲突概率高,并发度最低

行锁:开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度小,发生锁冲突的概率低,并发度高 不同的存储引擎支持的锁粒度是不一样的==:InnoDB行锁和表锁都支持、MyISAM只支持表锁!InnoDB只有通过索引条件检索数据才使用行级锁==,否则,InnoDB使用表锁也就是说,InnoDB的行锁是基于索引的!

表锁下又分为两种模式: 表读锁(Table Read Lock)&& 表写锁(Table Write Lock)

从下图可以清晰看到,在表读锁和表写锁的环境下:读读不阻塞,读写阻塞,写写阻塞! 读读不阻塞:当前用户在读数据,其他的用户也在读数据,不会加锁 读写阻塞:当前用户在读数据,其他的用户不能修改当前用户读的数据,会加锁! 写写阻塞:当前用户在修改数据,其他的用户不能修改当前用户正在修改的数据,会加锁!

从上面已经看到了:读锁和写锁是互斥的,读写操作是串行。

  • 如果某个进程想要获取读锁,同时另外一个进程想要获取写锁。在mysql中,写锁是优先于读锁的!
  • 写锁和读锁优先级的问题是可以通过参数调节的:max_write_lock_count和low-priority-updates

注:

行锁

InnoDB和MyISAM有两个本质的区别:InnoDB支持行锁、InnoDB支持事务

InnoDB实现了以下两种类型的行锁:

  • 共享锁(S锁、读锁):允许一个事务去读一行,阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。即多个客户可以同时读取同一个资源,但不允许其他客户修改。
  • 排他锁(X锁、写锁):允许获得排他锁的事务更新数据,阻止其他事务取得相同数据集的读锁和写锁。写锁是排他的,写锁会阻塞其他的写锁和读锁。

另外,为了允许行锁和表锁共存,实现多粒度锁机制,InnoDB还有两种内部使用的意向锁(Intention Locks),这两种意向锁都是表锁:

  • 意向共享锁(IS):事务打算给数据行加行共享锁,事务在给一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁。
  • 意向排他锁(IX):事务打算给数据行加行排他锁,事务在给一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。
  • 意向锁也是数据库隐式帮我们做了,不需要程序员关心!

MVCC

MVCC(Multi-Version ConcurrencyControl)多版本并发控制,可以简单地认为:MVCC就是行级锁的一个变种(升级版)。在表锁中我们读写是阻塞的,基于提升并发性能的考虑,MVCC一般读写是不阻塞的(很多情况下避免了加锁的操作)。

可以简单的理解为:对数据库的任何修改的提交都不会直接覆盖之前的数据,而是产生一个新的版本与老版本共存,使得读取时可以完全不加锁。

事务的隔离级别

事务的隔离级别就是通过锁的机制来实现,锁的应用最终导致不同事务的隔离级别,只不过隐藏了加锁细节,事务的隔离级别有4种:

  • Read uncommitted:会出现脏读,不可重复读,幻读
  • Read committed:会出现不可重复读,幻读
  • Repeatable read:会出现幻读(Mysql默认的隔离级别,但是Repeatable read配合gap锁不会出现幻读!)
  • Serializable:串行,避免以上的情况

Read uncommitted: 出现的现象--->脏读:一个事务读取到另外一个事务未提交的数据,例子:A向B转账,A执行了转账语句,但A还没有提交事务,B读取数据,发现自己账户钱变多了!B跟A说,我已经收到钱了。A回滚事务【rollback】,等B再查看账户的钱时,发现钱并没有多...

Read committed: 出现的现象--->不可重复读:一个事务读取到另外一个事务已经提交的数据,也就是说一个事务可以看到其他事务所做的修改,例如:A查询数据库得到数据,B去修改数据库的数据,导致A多次查询数据库的结果都不一样【危害:A每次查询的结果都是受B的影响的,那么A查询出来的信息就没有意思了】

Repeatable read: 避免不可重复读是事务级别的快照!每次读取的都是当前事务的版本,即使被修改了,也只会读取当前事务版本的数据

至于虚读(幻读):是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据,导致前后读取不一致。和不可重复读类似,但虚读(幻读)会读到其他事务的插入的数据,导致前后读取不 一致,幻读的重点在于新增或者删除(数据条数变化),不可重复读的重点是修改,幻读和不可重复的区别?

乐观锁和悲观锁

无论是Read committed还是Repeatable read隔离级别,都是为了解决读写冲突的问题,现在考虑一个问题:有一张数据库表USER,只有id、name字段,现在有2个请求同时操作表A,过程如下:(模拟更新丢失,虽然不是很恰当)

1. 操作1查询出name="zhangsan"

2. 操作2也查询出name="zhangsan"

3. 操作1把name字段数据修改成lisi并提交

4. 操作2把name字段数据修改为wangwu并提交

那么操作1的更新丢失啦,即一个事务的更新覆盖了其它事务的更新结果,解决上述更新丢失的方式有如下3种:

  • 使用Serializable隔离级别,事务是串行执行的!
  • 乐观锁
  • 悲观锁

悲观锁

我们使用悲观锁的话其实很简单(手动加行锁就行了):select * from xxxx for update,在select 语句后边加了for update相当于加了排它锁(写锁),加了写锁以后,其他事务就不能对它修改了!需要等待当前事务修改完之后才可以修改.也就是说,如果操作1使用select ... for update,操作2就无法对该条记录修改了,即可避免更新丢失。

乐观锁

乐观锁不是数据库层面上的锁,需要用户手动去加的锁。一般我们在数据库表中添加一个版本字段version来实现,例如操作1和操作2在更新User表的时,执行语句如下:

update A set Name=lisi,version=version+1 where ID=#{id} and version=#{version},

此时即可避免更新丢失。

间隙锁GAP

当我们用范围条件检索数据而不是相等条件检索数据,并请求共享或排他锁时,InnoDB会给符合范围条件的已有数据记录的索引项加锁;对于键值在条件范围内但并不存在 的记录,叫做“间隙(GAP)”。InnoDB也会对这个“间隙”加锁,这种锁机制就是所谓的间隙锁。例子:假如emp表中只有101条记录,其empid的值分别是1,2,...,100,101

Select * from emp where empid > 100 for update; 

上面是一个范围查询,InnoDB不仅会对符合条件的empid值为101的记录加锁,也会对empid大于101(这些记录并不存在)的“间隙”加锁

InnoDB使用间隙锁的目的有2个:

  • 为了防止幻读(上面也说了,Repeatable read隔离级别下再通过GAP锁即可避免了幻读)
  • 满足恢复和复制的需要:MySQL的恢复机制要求在一个事务未提交前,其他并发事务不能插入满足其锁定条件的任何记录,也就是不允许出现幻读

死锁

并发的问题就少不了死锁,在MySQL中同样会存在死锁的问题

锁总结

表锁其实我们程序员是很少关心它的:

  • 在MyISAM存储引擎中,当执行SQL语句的时候是自动加的。
  • 在InnoDB存储引擎中,如果没有使用索引,表锁也是自动加的。

现在我们大多数使用MySQL都是使用InnoDB,InnoDB支持行锁:

  • 共享锁--读锁--S锁
  • 排它锁--写锁--X锁

在默认的情况下,select是不加任何行锁的~事务可以通过以下语句显示给记录集加共享锁或排他锁。

  • 共享锁(S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE
  • 排他锁(X):SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE

InnoDB基于行锁还实现了MVCC多版本并发控制,MVCC在隔离级别下的Read committed和Repeatable read下工作。MVCC实现了读写不阻塞

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