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這篇文章主要介紹 MySQL 鎖機制的詳細分析,文中介紹的非常詳細,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們一定要看完!
文章目錄
鎖
鎖分類
共享鎖(讀鎖,讀寫互斥,讀讀互不影響)
排他鎖(寫鎖,獨占鎖)
共享鎖和排他鎖的區別
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
單個表鎖定
全局表鎖定
行鎖
行鎖升級為表鎖(行鎖實際是給索引加鎖,如果沒用索引而全表掃描,則會給全表加鎖)
修改、刪除某一行記錄,且未提交事務時,該行會一直被行鎖鎖定
記錄鎖
間隙鎖(Gap Locks)
間隙鎖的作用:防止幻讀
innodb 自動使用間隙鎖的條件
間隙鎖鎖定的區域
next-key 鎖【臨鍵鎖】
記錄鎖、間隙鎖、臨間鎖的區別
鎖
鎖是計算機協調多個線程訪問同一共享資源的機制,主要用于解決多線程訪問同一共享資源的并發安全問題。
鎖分類
(1)從性能分為:樂觀鎖和悲觀鎖
MySQL 中采用版本號控制,JVM 中使用 CAS
(2)從數據庫操作類型分為:讀鎖(共享鎖)、寫鎖(排他鎖)【讀鎖和寫鎖都屬于悲觀鎖】
讀鎖(共享鎖 ):針對相同行記錄,多個讀操作可以同時進行,但任何事務都不能進行
寫鎖(排他鎖 ):獲取排他鎖的事務既能讀數據,又能修改數據。獲取到寫鎖的事務為完成之前,會阻塞其他事務獲取寫鎖或讀鎖。
(3)從顆粒度劃分為,表鎖和行鎖
注意:
(1)讀鎖、寫鎖都屬于行級鎖,即事務 1 對商品 A 獲取寫鎖,和事務 2 對商品 B 獲取寫鎖互相不會阻塞的。
(2)如果 sql 語句使用了行鎖,當 SQL 未使用索引而使用全表掃描的時候,行級鎖會變成表鎖。
(3)鎖只有在執行 commit 或者 rollback 的時候才會釋放,并且所有的鎖都是在同一時刻被釋放。
(4)Innodb 引擎執行普通的修改、刪除 sql 語句時,會給修改和刪除的行加行鎖。
共享鎖(讀鎖,讀寫互斥,讀讀互不影響)
事務 A 使用共享鎖獲取了某條(或某些)記錄時,事務 B 可以讀取這些記錄,可以繼續添加共享鎖,但是不能修改這些記錄(當事務 C 對這些數據修改或刪除時,會進入阻塞狀態,直至鎖等待超時或者事務 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),其他事務只能對這些行查詢而不能修改這些記錄。多個事務可以對相同的行記錄加共享鎖,因此獲取了共享鎖的事務不一定能修改行數據
使用場景:讀取結果集的最新版本,同時防止其他事務產生更新該結果集
例如:并發下對商品庫存的操作
排他鎖(寫鎖,獨占鎖)
select … for update 在對讀取的行記錄加排他鎖,只允許獲取到該排他鎖的事務修改該行記錄,防止其他事務對該行進行修改,就像普通的 update 語句執行時會加行鎖一樣。
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別
(1)一旦某個事務獲取了排他鎖,其他事務就無法再獲取排他鎖。
多個事務可以對相同行數據加共享鎖。
(2)給指定行加了共享鎖的事務,不一定能修改該行數據,因為其他事務也可能對該行加了共享鎖或排他鎖;給指定行加了排他鎖的事務,則可以修改加了排他鎖的該行數據
表鎖
使用表級鎖定的主要是 MyISAM,MEMORY,CSV 等一些非事務性存儲引擎。
表鎖一般在數據遷移時使用。
意向鎖:意向共享鎖和意向排他鎖
某行加共享鎖的前提是:該行數據所在表會先獲取到意向共享鎖。
某行加排他鎖的前提是:該行數據所在表會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,無法手動創建。
為什么需要加入意向鎖
意向鎖是為了告知 mysql 該表已經存在數據被加鎖,而不需要逐行掃描是否加鎖,提搞加鎖的效率。
單個表鎖定
lock tables saas.goods read,saas.account write; // 給 saas 庫中的 goods 表加讀鎖,account 表加寫鎖 unlock tables; // 解鎖
全局表鎖定
FLUSH TABLES WITH READ LOCK; // 所有庫所有表都被鎖定只讀 unlock tables; // 解鎖
注意:在客戶端和數據庫斷開連接時,都會隱式的執行 unlock tables。如果要讓表鎖定生效就必須一直保持連接。
表級鎖:開銷小,加鎖快;不會出現死鎖;鎖定粒度大,發生鎖沖突的概率最高,并發度最低;
行級鎖:開銷大,加鎖慢;會出現死鎖;鎖定粒度最小,發生鎖沖突的概率最低,并發度也最高;
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,數據庫中有 1 個主鍵索引和 1 個普通索引,圖中的 sql 語句是基于普通索引查詢,命中 4 條記錄,此時一把行鎖就鎖定兩條記錄,而其他事務修改這兩條記錄中的任意一條,都會一直阻塞【獲取鎖的事務沒有執行 commit 之前】,下圖就是上圖沒有執行 commit 語句時的情況。
行鎖升級為表鎖(行鎖實際是給索引加鎖,如果沒用索引而全表掃描,則會給全表加鎖)
上圖中 where 條件中,雖然 template_name 建立普通索引,但使用 or 關鍵字,導致 template_name 的索引失效,從而進行了全表掃描,鎖定了整張表。
修改、刪除某一行記錄,且未提交事務時,該行會一直被行鎖鎖定
窗口 1 中刪除某一行,但沒有提交。窗口 2 中更新該行會一直處于阻塞中。
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,其主要通過兩個方面實現這個目的:
(1)防止止間隙內有新數據被插入
(2)防止范圍內已存在的數據被更新
innodb 自動使用間隙鎖的條件
(1)數據隔離級別必須為可重復讀
(2)檢索條件必須使用索引(沒有使用索引的話,mysql 會全表掃描,那樣會鎖定整張表所有的記錄,包括不存在的記錄,此時其他事務不能修改不能刪除不能添加)
間隙鎖鎖定的區域
根據檢索條件向左尋找最靠近檢索條件的記錄值 A,作為左區間,向右尋找最靠近檢索條件的記錄值 B 作為右區間,即鎖定的間隙為(A,B)。下圖中,where number= 5 的話,那么間隙鎖的區間范圍為 [4,11];
session 1:start transaction ; 觸發間隙鎖的方式 1:select * from news where number=4 for update ;
觸發間隙鎖的方式 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);#(執行成功)insert into news value(9,5);#(執行成功)insert into news value(11,5);#(執行成功)
next-key 鎖【臨鍵鎖】
next-key 鎖其實包含了記錄鎖和間隙鎖,即鎖定一個范圍,并且鎖定記錄本身。InnoDB 默認加鎖方式是 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,即區間(2,4),(4,5)加間隙鎖,同時 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、臨間鎖的區別
update news set number=0 where id 15
sql 默認加的是 next-key 鎖。根據上圖,next-key 鎖的區間為(-∞,1],(1,5],(5,9],(9,11],(11,+∞),上面 id 15,實際上 next-key 鎖是加在 [11,+∞)這個范圍內,而不是(15,+∞)這個范圍內。注意:需要使用鎖的字段必須加索引,因為鎖是加在索引上的,沒有索引則加的表鎖。
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