MySQL鎖機(jī)制的詳細(xì)分析

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文章目錄

• 鎖

• 鎖分類

• 共享鎖（讀鎖，讀寫(xiě)互斥，讀讀互不影響）

• 排他鎖（寫(xiě)鎖，獨(dú)占鎖）

• 共享鎖和排他鎖的區(qū)別

• 表鎖

• 為什么需要加入意向鎖

• 意向鎖：意向共享鎖和意向排他鎖

• 單個(gè)表鎖定

• 全局表鎖定

• 行鎖

• 行鎖升級(jí)為表鎖（行鎖實(shí)際是給索引加鎖，如果沒(méi)用索引而全表掃描，則會(huì)給全表加鎖）

• 修改、刪除某一行記錄，且未提交事務(wù)時(shí)，該行會(huì)一直被行鎖鎖定

• 記錄鎖

• 間隙鎖（Gap Locks）

• 間隙鎖的作用：防止幻讀

• innodb自動(dòng)使用間隙鎖的條件

• 間隙鎖鎖定的區(qū)域

• next-key鎖【臨鍵鎖】

• 記錄鎖、間隙鎖、臨間鎖的區(qū)別

鎖

鎖是計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)多個(gè)線程訪問(wèn)同一共享資源的機(jī)制，主要用于解決多線程訪問(wèn)同一共享資源的并發(fā)安全問(wèn)題。

鎖分類

（1）從性能分為：樂(lè)觀鎖和悲觀鎖
MySQL中采用版本號(hào)控制，JVM中使用CAS

（2）從數(shù)據(jù)庫(kù)操作類型分為：讀鎖（共享鎖）、寫(xiě)鎖（排他鎖） 【讀鎖和寫(xiě)鎖都屬于悲觀鎖】

• 讀鎖（共享鎖)：針對(duì)相同行記錄，多個(gè)讀操作可以同時(shí)進(jìn)行，但任何事務(wù)都不能進(jìn)行

• 寫(xiě)鎖（排他鎖)：獲取排他鎖的事務(wù)既能讀數(shù)據(jù)，又能修改數(shù)據(jù)。獲取到寫(xiě)鎖的事務(wù)為完成之前，會(huì)阻塞其他事務(wù)獲取寫(xiě)鎖或讀鎖。

（3）從顆粒度劃分為，表鎖和行鎖

注意：
（1）讀鎖、寫(xiě)鎖都屬于行級(jí)鎖，即事務(wù)1 對(duì)商品A 獲取寫(xiě)鎖，和事務(wù)2對(duì)商品B 獲取寫(xiě)鎖互相不會(huì)阻塞的。
（2）如果sql語(yǔ)句使用了行鎖，當(dāng)SQL未使用索引而使用全表掃描的時(shí)候，行級(jí)鎖會(huì)變成表鎖。

（3）鎖只有在執(zhí)行commit或者rollback的時(shí)候才會(huì)釋放，并且所有的鎖都是在同一時(shí)刻被釋放。
（4）Innodb引擎執(zhí)行普通的修改、刪除sql語(yǔ)句時(shí)，會(huì)給修改和刪除的行加行鎖。

共享鎖（讀鎖，讀寫(xiě)互斥，讀讀互不影響）

事務(wù)A使用共享鎖獲取了某條（或某些）記錄時(shí)，事務(wù)B可以讀取這些記錄，可以繼續(xù)添加共享鎖，但是不能修改這些記錄（當(dāng)事務(wù)C對(duì)這些數(shù)據(jù)修改或刪除時(shí)，會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直至鎖等待超時(shí)或者事務(wù)A提交）

• 如何使用共享鎖和釋放共享鎖

# 加鎖SELECT ... LOCK IN SHARE MODE# 釋放鎖commit;rollback;

• 作用
  SELECT … LOCK IN SHARE MODE在讀取的若干行記錄加共享鎖（share lock），其他事務(wù)只能對(duì)這些行查詢而不能修改這些記錄。多個(gè)事務(wù)可以對(duì)相同的行記錄加共享鎖，因此獲取了共享鎖的事務(wù)不一定能修改行數(shù)據(jù)

• 使用場(chǎng)景：讀取結(jié)果集的最新版本，同時(shí)防止其他事務(wù)產(chǎn)生更新該結(jié)果集
  例如：并發(fā)下對(duì)商品庫(kù)存的操作

排他鎖（寫(xiě)鎖，獨(dú)占鎖）

select … for update在對(duì)讀取的行記錄加排他鎖，只允許獲取到該排他鎖的事務(wù)修改該行記錄，防止其他事務(wù)對(duì)該行進(jìn)行修改，就像普通的update語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)會(huì)加行鎖一樣。

• 如何使用排他鎖

# 加排他鎖select ... for update //排他鎖 # 釋放鎖commit;rollback;

共享鎖和排他鎖的區(qū)別

（1）一旦某個(gè)事務(wù)獲取了排他鎖，其他事務(wù)就無(wú)法再獲取排他鎖。
多個(gè)事務(wù)可以對(duì)相同行數(shù)據(jù)加共享鎖。
（2）給指定行加了共享鎖的事務(wù)，不一定能修改該行數(shù)據(jù)，因?yàn)槠渌聞?wù)也可能對(duì)該行加了共享鎖或排他鎖； 給指定行加了排他鎖的事務(wù)，則可以修改加了排他鎖的該行數(shù)據(jù)

表鎖

使用表級(jí)鎖定的主要是MyISAM，MEMORY，CSV等一些非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎。
表鎖一般在數(shù)據(jù)遷移時(shí)使用。

意向鎖：意向共享鎖和意向排他鎖

某行加共享鎖的前提是：該行數(shù)據(jù)所在表會(huì)先獲取到意向共享鎖。
某行加排他鎖的前提是：該行數(shù)據(jù)所在表會(huì)先獲取到意向排他鎖。
注意：意向共享鎖和意向排他鎖均是表鎖，無(wú)法手動(dòng)創(chuàng)建。

為什么需要加入意向鎖

意向鎖是為了告知mysql該表已經(jīng)存在數(shù)據(jù)被加鎖，而不需要逐行掃描是否加鎖，提搞加鎖的效率。

單個(gè)表鎖定

lock tables saas.goods read,saas.account write;　　// 給saas庫(kù)中的goods表加讀鎖,account表加寫(xiě)鎖unlock tables;   //解鎖

全局表鎖定

FLUSH TABLES WITH READ LOCK; 　　// 所有庫(kù)所有表都被鎖定只讀unlock tables;         //解鎖

注意：在客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)斷開(kāi)連接時(shí)，都會(huì)隱式的執(zhí)行unlock tables。如果要讓表鎖定生效就必須一直保持連接。

• 表級(jí)鎖：開(kāi)銷小，加鎖快；不會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)生鎖沖突的概率最高，并發(fā)度最低；
  行級(jí)鎖：開(kāi)銷大，加鎖慢；會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度最小，發(fā)生鎖沖突的概率最低，并發(fā)度也最高；

行鎖

• 行鎖是鎖一行或者多行記錄

• MySQL的行鎖是基于索引，行鎖是加在索引上，而不是加在行記錄上的。
  
  如上圖所示，數(shù)據(jù)庫(kù)中有1個(gè)主鍵索引和1個(gè)普通索引，圖中的sql語(yǔ)句是基于普通索引查詢，命中4條記錄，此時(shí)一把行鎖就鎖定兩條記錄，而其他事務(wù)修改這兩條記錄中的任意一條，都會(huì)一直阻塞【獲取鎖的事務(wù)沒(méi)有執(zhí)行commit之前】，下圖就是上圖沒(méi)有執(zhí)行commit語(yǔ)句時(shí)的情況。
  

行鎖升級(jí)為表鎖（行鎖實(shí)際是給索引加鎖，如果沒(méi)用索引而全表掃描，則會(huì)給全表加鎖）

上圖中where條件中，雖然template_name建立普通索引，但使用or關(guān)鍵字，導(dǎo)致template_name的索引失效，從而進(jìn)行了全表掃描，鎖定了整張表。

修改、刪除某一行記錄，且未提交事務(wù)時(shí)，該行會(huì)一直被行鎖鎖定

窗口1中刪除某一行，但沒(méi)有提交。窗口2中更新該行會(huì)一直處于阻塞中。

記錄鎖

• 行鎖：行鎖是命中索引，一把鎖鎖的是一張表的一條記錄或多條記錄

• 記錄鎖：記錄鎖是在行鎖的衍生鎖，記錄鎖鎖的是表中的某一條記錄，記錄鎖出現(xiàn)的條件必須是：精確命中索引，且索引是唯一索引（比如主鍵id、唯一索引列）。

間隙鎖（Gap Locks）

經(jīng)典參考文章

間隙鎖的作用：防止幻讀

間隙鎖的目的是為了防止幻讀，其主要通過(guò)兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的：
（1）防止止間隙內(nèi)有新數(shù)據(jù)被插入
（2）防止范圍內(nèi)已存在的數(shù)據(jù)被更新

innodb自動(dòng)使用間隙鎖的條件

（1）數(shù)據(jù)隔離級(jí)別必須為可重復(fù)讀
（2）檢索條件必須使用索引（沒(méi)有使用索引的話，mysql會(huì)全表掃描，那樣會(huì)鎖定整張表所有的記錄，包括不存在的記錄，此時(shí)其他事務(wù)不能修改不能刪除不能添加）

間隙鎖鎖定的區(qū)域

根據(jù)檢索條件向左尋找最靠近檢索條件的記錄值A(chǔ)，作為左區(qū)間，向右尋找最靠近檢索條件的記錄值B作為右區(qū)間，即鎖定的間隙為（A，B）。下圖中，where number=5的話，那么間隙鎖的區(qū)間范圍為[4,11]；

session 1:start  transaction ;觸發(fā)間隙鎖的方式1：select  * from news where number=4 for update ;觸發(fā)間隙鎖的方式2：update news set number=3 where number=4; session 2:start  transaction ;insert into news value(2,4);#（阻塞）insert into news value(2,2);#（阻塞）insert into news value(4,4);#（阻塞）insert into news value(4,5);#（阻塞）insert into news value(7,5);#（執(zhí)行成功）insert into news value(9,5);#（執(zhí)行成功）insert into news value(11,5);#（執(zhí)行成功）

next-key鎖【臨鍵鎖】

next-key鎖其實(shí)包含了記錄鎖和間隙鎖，即鎖定一個(gè)范圍，并且鎖定記錄本身。InnoDB默認(rèn)加鎖方式是next-key 鎖。

select * from news where number=4 for update ;

next-key鎖鎖定的范圍為間隙鎖+記錄鎖，即區(qū)間（2，4），（4，5）加間隙鎖，同時(shí)number=4的記錄加記錄鎖，即next-key鎖的鎖定的范圍為（2,4],(4,5]。

記錄鎖、間隙鎖、臨間鎖的區(qū)別

update news  set number=0 where id>15

sql默認(rèn)加的是next-key鎖。根據(jù)上圖，next-key鎖的區(qū)間為（-∞,1],（1,5]，（5,9]，（9，11]，(11,+∞），上面id>15，實(shí)際上next-key鎖是加在[11，+∞）這個(gè)范圍內(nèi)，而不是（15，+∞）這個(gè)范圍內(nèi)。注意：需要使用鎖的字段必須加索引，因?yàn)殒i是加在索引上的，沒(méi)有索引則加的表鎖。

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文章標(biāo)題：MySQL鎖機(jī)制的詳細(xì)分析
新聞來(lái)源：http://muchs.cn/article28/jogjcp.html

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