数据库中的锁-CFANZ编程社区

文章目录

数据库中的锁

1、从锁的粒度划分：表级锁、行级锁、页级锁来看
2、从锁类型划分：共享锁(读锁)、排它锁(写锁)、意向锁来看
3、从加锁方式划分：自动锁、显示锁来看
4、使用方式划分：乐观锁、悲观锁(写锁)来看

理解
实现

5、数据库存储引擎中的锁

5.1、MyISAM的锁
5.2、InnoDB的锁

数据库中的锁

锁分类：

按锁的粒度划分：表级锁、行级锁、页级锁
按锁级别划分：共享锁、排它锁、意向锁
按加锁方式划分：自动锁、显示锁
按使用方式划分：乐观锁、悲观锁

1、从锁的粒度划分：表级锁、行级锁、页级锁来看

行级锁：行级锁分为共享锁和排他锁。行级锁是MySQL中锁定粒度最细的锁。行级锁开销大，加锁慢，锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。

MyISAM支持表级锁，InnoDB引擎支持行级锁和表级锁，只有在通过索引条件检索数据的时候，才使用行级锁，否就使用表级锁。

表级锁： 表级锁分为表共享（读）锁和表独占（写）锁。表级锁开销小，加锁快，锁定粒度大，发生锁冲突最高，并发度最低
页级锁： 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。所以取了折中的页级，一次锁定相邻的一组记录。BDB支持页级锁。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。

2、从锁类型划分：共享锁(读锁)、排它锁(写锁)、意向锁来看

共享锁（share lock）：共享锁又叫读锁，如果事务T对A加上共享锁，则其他事务只能对A再加共享锁，不能加其他锁。共享锁的事务只能读数据，不能写数据。
排它锁（exclusive lock）：排他锁又叫写锁，如果事务T对A加上排它锁，则其他事务都不能对A加任何类型的锁。获准排它锁的事务既能读数据，又能写数据
意向锁：

其实有排它锁和共享锁就足够了为什么还需要有意向锁，这里举一个比较形象的例子：
在mysql中有表级锁，读锁锁表，会阻塞其他事务修改表数据。写锁锁表，会阻塞其他事务读和写。

Innodb引擎又支持行锁，行锁分为共享锁，一个事务对一行的共享只读锁。排它锁，一个事务对一行的排他读写锁。
这两中类型的锁共存的问题考虑这个例子：事务A锁住了表中的一行，让这一行只能读，不能写。之后，事务B申请整个表的写锁。如果事务B申请成功，那么理论上它就能修改表中的任意一行，这与A持有的行锁是冲突的。数据库需要避免这种冲突，就是说要让B的申请被阻塞，直到A释放了行锁。

数据库要怎么判断这个冲突呢？

step1：判断表是否已被其他事务用表锁锁表
step2：判断表中的每一行是否已被行锁锁住。

（注意step2，这样的判断方法效率实在不高，因为需要遍历整个表。于是就有了意向锁。在意向锁存在的情况下，事务A必须先申请表的意向共享锁，成功后再申请一行的行锁。）

在意向锁存在的情况下，上面的判断可以改成

step1：不变
step2：发现表上有意向共享锁，说明表中有些行被共享行锁锁住了，因此，事务B申请表的写锁会被阻塞。

（注意：申请意向锁的动作是数据库完成的，就是说，事务A申请一行的行锁的时候，数据库会自动先开始申请表的意向锁，不需要我们程序员使用代码来申请。）

3、从加锁方式划分：自动锁、显示锁来看

自动锁：存储引擎例如InnoDB的，MyISAM，都会自动给数据加锁，不需要用户参与，大体上都是在执行查询语句（SELECT）前，会自动给涉及的所有数据集（表，MyISAM只有表级锁）加读锁，在执行更新操作（UPDATE、DELETE、INSERT等）前，会自动给涉及的数据集（表）加写锁，
显示锁：显示加锁就是在手写sql语句时，加上锁的语句，例如

MyISAM中：

SELECT SUM(total) FROM orders;
SELECT SUM(subtotal) FROM order_detail;

//加锁之后
LOCK tables orders read local,order_detail read local;
SELECT SUM(total) FROM orders;
SELECT SUM(subtotal) FROM order_detail;
Unlock tables;

InnoDB中：

共享锁（读锁）：SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE

排他锁（写锁）：SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE

4、使用方式划分：乐观锁、悲观锁(写锁)来看

悲观锁(悲观并发控制)：就是对数据的冲突采取一种悲观的态度，也就是说假设数据肯定会冲突，所以在数据开始读取的时候就把数据锁定住。【数据锁定：数据将暂时不会得到修改】
乐观锁(乐观并发控制)：认为数据一般情况下不会造成冲突，所以在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测，如果发现冲突了，则让用户返回错误的信息。让用户决定如何去做。
并发控制的主要采用的技术手段：乐观锁、悲观锁和时间戳。

理解

乐观锁是一种思想，具体实现是，表中有一个版本字段，第一次读的时候，获取到这个字段。处理完业务逻辑开始更新的时候，需要再次查看该字段的值是否和第一次的一样。如果一样更新，反之拒绝。之所以叫乐观，因为这个模式没有从数据库加锁。
乐观锁，优点程序实现，不会存在死锁等问题。他的适用场景也相对乐观。阻止不了除了程序之外的数据库操作。
悲观锁是读取的时候为后面的更新加锁，之后再来的读操作都会等待。这种是数据库锁
悲观锁是数据库实现，他阻止一切数据库操作。

实现

悲观锁：

排它锁，当事务在操作数据时把这部分数据进行锁定，直到操作完毕后再解锁，其他事务操作才可操作该部分数据。这将防止其他进程读取或修改表中的数据。
实现：大多数情况下依靠数据库的锁机制实现
一般使用 select …for update 对所选择的数据进行加锁处理，例如select * from account where name=”Max” for update，这条sql 语句锁定了account 表中所有符合检索条件（name=”Max”）的记录。本次事务提交之前（事务提交时会释放事务过程中的锁），外界无法修改这些记录。

乐观锁：

如果有人在你之前更新了，你的更新应当是被拒绝的，可以让用户重新操作。
实现：大多数基于数据版本（Version）记录机制实现
具体可通过给表加一个版本号或时间戳字段实现，当读取数据时，将version字段的值一同读出，数据每更新一次，对此version值加一。当我们提交更新的时候，判断当前版本信息与第一次取出来的版本值大小，如果数据库表当前版本号与第一次取出来的version值相等，则予以更新，否则认为是过期数据，拒绝更新，让用户重新操作。

5、数据库存储引擎中的锁

5.1、MyISAM的锁

在使用MyIsam时，我们只可以使用表级锁，而MySQL的表级锁有两种模式：
表共享读锁（Table Read Lock）和表独占写锁（Table Write Lock），他们在工作时表现如下：

对某一个表的读操作，不会阻塞其他用户对同一表请求，但会阻塞对同一表的写请求；
对MyISAM的写操作，则会阻塞其他用户对同一表的读和写操作；
MyISAM表的读操作和写操作之间，以及写操作之间是串行的。

当一个线程获得对一个表的写锁后，只有持有锁的线程可以对表进行更新操作。其他线程的读、写操作都会等待，直到锁被释放为止。

5.2、InnoDB的锁

InnoDB引擎支持行级锁和表级锁，只有在通过索引条件检索数据的时候，才使用行级锁，否就使用表级锁。
InnoDB实现了以下两种类型的行锁。

共享锁（读锁，S）：允许一个事务去读一行，阻止其他事务对该数据进行修改。
排他锁（写锁，X）：允许获取排他锁的事务更新数据，阻止其他事务对数据进行查询或者修改。
另外，行锁虽然很赞，但是还有一个问题，如果一个事务对一张表的某条数据进行加锁，这个时候如果有另外一个线程想要用LOCK TABLES进行锁表，这时候数据库要怎么知道哪张表的哪条数据被加了锁，一张张表一条条数据去遍历是不可行的。InnoDB考虑到这种情况，设计出另外一组锁：意向共享锁（IS）和意向排他锁(IX)。目的也是为了允许行锁和表锁共存，实现多粒度锁机制，这两种意向锁都是表锁同时也是InnoDB内部使用的意向锁（Intention Locks）。

意向共享锁（IS）：当一个事务要给一条数据加S锁的时候，会先对数据所在的表先加上IS锁，成功后才能加上S锁。
意向排他锁（IX）：当一个事务要给一条数据加X锁的时候，会先对数据所在的表先加上IX锁，成功后才能加上X锁。
意向锁之间兼容，不会阻塞。但是会跟S锁和X锁冲突，冲突的方式跟读写锁相同。例如当一张表上已经有一个排它锁（X锁），此时如果另外一个线程要对该表加意向锁，不管意向共享锁还是意向排他锁都不会成功。

当前锁模式/是否兼容/请求锁模式	排他锁	意向排他锁	共享锁	意向共享锁
排他锁	冲突	冲突	冲突	冲突
意向排他锁	冲突	兼容	冲突	兼容
共享锁	冲突	冲突	兼容	兼容
意向共享锁	冲突	兼容	兼容	兼容

如果一个事务请求的锁模式与当前的锁兼容，InnoDB就请求的锁授予该事务；反之，如果两者两者不兼容，该事务就要等待锁释放。

意向锁是InnoDB自动加的，不需用户干预。对于UPDATE、DELETE和INSERT语句，InnoDB会自动给涉及的数据集加排他锁（Ｘ）；对于普通SELECT语句，InnoDB会自动给涉及数据集加共享锁（S）；事务可以通过以下语句显式给记录集加共享锁或排锁。
共享锁（Ｓ）：SELECT * FROM table_name WHERE … LOCK IN SHARE MODE
排他锁（X）：SELECT * FROM table_name WHERE … FOR UPDATE
用SELECT … IN SHARE MODE获得共享锁，主要用在需要数据依存关系时确认某行记录是否存在，并确保没有人对这个记录进行UPDATE或者DELETE操作。但是如果当前事务也需要对该记录进行更新操作，则很有可能造成死锁，对于锁定行记录后需要进行更新操作的应用，应该使用SELECT … FOR UPDATE方式获取排他锁。