跳到主要内容

锁介绍(表锁、行锁、悲观锁等)

MySQL锁可以按使用方式分为:乐观锁与悲观锁。按粒度分可以分为:表级锁,行级锁,页级锁。

tip
  • 表锁:开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定范围大,发生锁冲突概率高,并发度最低。
  • 行锁:加锁慢,开销大,会出现死锁;锁定范围小,发生锁冲突概率小,并发度高。
  • 页级锁:是介于表锁和行锁之间,范围介于两者之间,并发度一般。

表锁

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)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。

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。

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行级锁

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

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.

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:

# 此时即可避免更新丢失
UPDATE table_name SET name='lisi',version=version+1 where id=1 and version=1;

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

1、产生原因
所谓死锁(DeadLock):是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用下,它们都将无法推进下去,此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。表级锁不会产生死锁,所以解决死锁主要还是针对于最常用的InnoDB。

死锁的关键在于:两个(或以上)的Session加锁的顺序不一致。
那么对应的解决死锁问题的关键就是:让不同的session加锁有次序

2、产生示例
需求:将投资的钱拆成几份随机分配给借款人。

起初业务程序思路是这样的:
投资人投资后,将金额随机分为几份,然后随机从借款人表里面选几个,然后通过一条 select for update 去更新借款人表里面的余额等。

例如:两个用户同时投资,A用户金额随机分为2份,分给借款人1,2。
B用户金额随机分为2份,分给借款人2,1,由于加锁的顺序不一样,死锁当然很快就出现了。

对于这个问题的改进很简单,直接把所有分配到的借款人直接一次锁住就行了。

select * from xxx where id in (xx,xx,xx) for update; 在in里面的列表值mysql是会自动从小到大排序,加锁也是一条从小到大加的锁。

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MySQL都是使用的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。

参考文献