MySQL的各种锁的介绍

简介

  • 当数据库有并发事务的时候,可能会产生数据的不一致,这时候需要一些机制来保证访问的次序,锁机制就是这样的一个机制。

1.MySQL锁的分类

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1.1 按锁的粒度划分

  • 分为:行锁、页锁、表锁
    锁定的粒度越小,发生锁冲突的概率越低,可以实现的并发度越高 ;但是对于锁的开销比较大,加锁会比较慢,容易出现死锁。

1.1.1 行锁

  • 行级锁是Mysql中锁定粒度最细的一种锁,表示只针对当前操作的行进行加锁。

  • 行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小,但加锁的开销也最大。行级锁分为 共享锁 和 排他锁。

  • 特点
    开销大,加锁慢;
    会出现死锁;
    锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。

  • 行锁的三种类型

1、Record Lock 单个记录上的锁
对索引项加锁,如果innodb引擎的表在建立的时候 没有设置任何索引 那么这时候对InnoDB存储引擎会用隐性的主键来进行锁定。

2、Gap Lock 间隙锁
对索引项之间的间隙加锁,锁定一个范围,但不包含记录本身
设计目的: 为了解决幻读,利用这种锁技术,锁定的不是单个值,而是一个范围。

3、Next-key lock
则是前面两种的组合,对索引项以其之间的间隙加锁。Gap Lock + Record Lock,锁定一个范围,并且锁定记录本身
只有在可重复读或以上的隔离级别下的特定操作才会取得gap lock或者 next-key lock,在select update delete时,除了基于唯一索引的查询之外,其他索引都会获取gap lock 或者 next-key lock,即锁住扫描的范围。

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1.1.2 页面锁

  • 页级锁是MySQL中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。
    表级锁速度快,但冲突多,行级冲突少,但速度慢。所以取了折衷的页级,一次锁定相邻的一组记录。

  • 特点
    开销和加锁时间界于表锁和行锁之间;
    会出现死锁;
    锁定粒度界于表锁和行锁之间,并发度一般

  • 封锁粒度小:
    好处:锁定的数据量越少,发生锁争用的可能就越小,系统的并发程度就越高;
    坏处:系统开销大(加锁、释放锁、检查锁的状态都需要消耗资源)

1.1.3 表锁

  • 表锁是MySQL中锁定粒度最大的一种锁,表示对当前操作的整张表加锁,它实现简单,资源消耗较少,被大部分MySQL引擎支持。最常使用的MYISAM与INNODB都支持表级锁定。

  • 表级锁定分为表共享读锁(共享锁)与表独占写锁(排他锁)。

  • 特点
    开销小,加锁快;
    不会出现死锁;
    锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。

1.2 从数据库的管理角度区分

  • 分为:共享锁和排他锁 ,即读锁和写锁–》MySQL常见的锁类型

1.2.1 共享锁/S锁

  • 也叫读锁或者S锁
    共享锁的资源可以被其他用户读取,但是不能修改;
    在select时,会将对象进行共享锁锁定;
    读取完毕时,就会释放锁,就可以保证数据在读取时不会被修改。
mysql> lock table xxx read;
mysql> unlock table;
  • 场景:相当于对于同一把门,它拥有多个钥匙一样。

  • 在执行语句后面加上lock in share mode就代表对某些资源加上共享锁了。

mysql> SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE;  #共享锁
  • 共享锁出现死锁的原因:多个事务对同一数据获得读锁的时候,可能会出现死锁。

1.2.2 排他锁/X锁

  • 也叫独占锁,写锁或者X锁。
    排它锁,锁定的数据只允许进行锁定的事务使用;
    其他事务无法对已锁定的数据进行查询和操作。
mysql> lock table xxx write;
mysql> unlock table;
  • 事务对数据加上X锁时,只允许此事务读取和修改此数据,并且其它事务不能对该数据加任何锁;
SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE;   # 排它锁

1.3 从程序员的角度区分

  • 可以将锁划分为乐观锁和悲观锁。

1.3.1 乐观锁

  • 乐观锁认为对同一数据的并发操作不会总发生,持乐观态度,属于小概率事件;不需要每次都对数据上锁,也就是不采用数据库自身的锁机制,而是通过程序来实现;

  • 在程序上,我们可以采用版本号机制或者时间戳机制来实现; 其实就是程序层面控制,不会存在死锁的问题,但是阻止不了程序之外的数据库操作。

  • 主要的实现方式:

1、版本号机制:
新增version字段,第一次读取的时候会获取version的值,然后对数据进行更新和删除操作时,会进行版本号的比对;
如果版本号一致,则修改数据,并将版本号+1;如果版本号不一致 则修改失败。

2、时间戳机制:
其道理和版本号一样。

1.3.2 悲观锁

  • 实际上是一种思想,对数据被其他的事务修改持保守态度 会通过数据库自身的锁机制来实现,保证数据操作的排他性!
  • 对数据冲突持有悲观的态度,则认为肯定会冲突,那么在每次数据读取的时候将数据锁住;之后所有的操作读取操作都需要等待;
  • 数据库层面实现,阻止一切数据库操作。

2.常见的死锁问题

  • 必要条件:互斥,占有且等待,不可强占用,循环等待。

  • 解决死锁的方法:
    最佳方式就是防止死锁的发生。

注意的一些细节:

1、不要将无关的操作放进事务里,小事务发生死锁的概率很低;
2、如果不同的程序会同时操作多个表,应尽量约定以相同的顺序来访问表,这样事务就会形成良好的定义的查询;
3、尽量按照索引去查数据,范围查找增加了锁的可能性;
4、对于非常容易产生死锁的业务部分,可以尝试升级锁的粒度;
5、更新表时,尽量使用主键更新;
6、设置锁等待超时参数,通过设置 innodblockwait_timeout 参数,设置合理的等待阈值;在高并发的业务中,尽量
将该值设置的小一点,避免大量事务等待,占用系统资源,造成严重的性能开销;
7、Innodb提供了wait-for graph算法来主动进行死锁检测,我们可以通过innodbdeadlockdetect = on 打开死锁检测。

参考链接:https://juejin.cn/post/6901876623184920584

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