一、概述

1，锁的定义

  • 锁是计算机 协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制
  • 在数据库中，除传统的计算机资源(如CPU、RAM、I/O等)的争用以外，数据也是一种供许多用户共享的资源
  • 如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题，锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。

2，锁的分类

a）数据操作的类型

  • 读锁 (共享锁)：针对同一份数据，多个读操作可以同时进行而不会互相影响
  • 写锁 (排它锁)：当前写操作没有完成前，它会阻断其他写锁和读锁

b）数据操作的颗粒度

  • 行锁
  • 表锁
  • 页锁

二、表锁

1，特点

偏向MyISAM存储引擎， 开销小 ， 加锁快，不会出现死锁 ； 锁定力度大 ，发生锁冲突概率高， 并发度最低 。

2，案例分析

#加锁方式
lock table 表名1 read(write),表名2 read(write);
#查看表上加过的锁 0表示未上锁
show open tables;
#释放锁
unlock tables;

a)建表

create table mylock (
    id int not null primary key auto_increment,
    name varchar(20) default ''
) engine myisam;

insert into mylock(name) values('a');
insert into mylock(name) values('b');
insert into mylock(name) values('c');
insert into mylock(name) values('d');
insert into mylock(name) values('e');

select * from mylock;

b)加读锁

  • 在session 1中加锁 
#给mylock表加读锁
lock table mylock read;
#查询mylock表  可以展示所有数据
select * from mylock;
#在当前会话中不能读取别的表:Table 'tbl_emp' was not locked with LOCK TABLES
select * from tbl_emp;
  • 在session 2中读取和修改 
#可以查询
select * from mylock;
#修改mylock表会出先等待，直到mylock表释放锁
update mylock set name='aaa' where id = 1;
  • 结论：当前session为当前表 加写读锁
  1. 当前 session只能读取当前表，不能更新当前表 。并且不能操作其他表的读和写
  2. 其他 session只能读取当前表，不能更新当前表(阻塞) 。可以操作其他表的读和写。

c)加写锁

  • 在session 1中添加写锁 
#给mylock表加写锁
lock table mylock write;
#查询mylock表  可以展示所有数据
select * from mylock;
#在当前会话中不能读取别的表:Table 'tbl_emp' was not locked with LOCK TABLES
select * from tbl_emp;
  • 在session 2中读取和更新 
#在session 2中无法读取数据和更新数据，一直阻塞；直到session中unlock tables解锁
select * from mylock;
  • 结论：当前session为当前表加写锁
  1. 当前session只能操作当前表的读和写 ，不能操作其他表的读和写
  2. 其他session不能操作当前表的读和写(阻塞) ，可以操作其他表。

d)总结

  • MyIsam 在执行查询语句（ SELECT ）前，会自动给涉及的 所有表加读锁 ，在执行 增删改操作前 ，会自动给涉及的 表加写锁 。
  • 对MyISAM表的读操作（加读锁），不会阻塞其他进程对同一表的读请求，但会阻塞对同一表的写请求。只有当读锁释放后，才会执行其它进程的写操作。
  • 对MyISAM表的写操作（加写锁），会阻塞其他进程对同一表的读和写操作，只有当写锁释放后，才会执行其它进程的读写操作。
  • 简而言之，就是 读锁会阻塞写，但是不会堵塞读。而写锁则会把读和写都堵塞 。

三、行锁

1，特点

  • 偏向InnoDB存储引擎， 开销大，加锁慢 ； 会出现死锁(间隙锁) ； 锁定粒度最小 ，发生锁冲突的概率最低， 并发度也最高 。
  • InnoDB与MyISam的最大不同有两个： 1.支持事务；2.采用行级锁。

2，事务

a）事务（Transation）及其ACID

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元，事务具有以下4个属性，通常简称为事务的ACID属性。

  1. 原子性 （Atomicity）：事务是一个原子操作单元，其对数据的修改，要么全都执行，要么全都不执行。
  2. 一致性 （Consistent）：在事务开始和完成时，数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改，以保持数据的完整性；事务结束时，所有的内部数据结构（如B树索引或双向链表）也都必须是正确的。
  3. 隔离性 （Isolation）：数据库系统提供一定的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的，反之亦然。
  4. 持久性 （Durability）：事务院成之后，它对于数据的修改是永久性的，即使出现系统故障也能够保持。

b）事务隔离级别

MySQL查看事务隔离级别：show variables like 'tx_isolation';

  • 脏读： 事务A读取到了事务B已修改但 尚未提交的的数据 ，还在这个数据基础上做了操作。
  • 不可重复读： 事务A读取到了事务B已经提交的修改数据，不符合隔离性
  • 幻读： 第一个事务对一定范围的数据进行批量修改，第二个事务在这个范围内增加一条数据，这时候第一个事务就会 丢失对新新增数据的修改

3，行锁案例

a）创建表

CREATE TABLE test_innodb_lock (a INT(11),b VARCHAR(16))ENGINE=INNODB;

INSERT INTO test_innodb_lock VALUES(1,'b2');
INSERT INTO test_innodb_lock VALUES(3,'3');
INSERT INTO test_innodb_lock VALUES(4, '4000');
INSERT INTO test_innodb_lock VALUES(5,'5000');
INSERT INTO test_innodb_lock VALUES(6, '6000');
INSERT INTO test_innodb_lock VALUES(7,'7000');
INSERT INTO test_innodb_lock VALUES(8, '8000');
INSERT INTO test_innodb_lock VALUES(9,'9000');
INSERT INTO test_innodb_lock VALUES(1,'b1');

CREATE INDEX test_innodb_a_ind ON test_innodb_lock(a);
CREATE INDEX test_innodb_lock_b_ind ON test_innodb_lock(b);

b）操作同一行数据

操作同一行数据时：当上一个事务 修改未提交 时，第二个事务也去修改会 处于阻塞 。

c）操作不同行数据

操作不同行时：即使上一个事务修 改未提交 ，第二个事务也能修改， 互不影响 。

d）索引失效，表锁

修改 test_innodb_lock 中的数据， varchar 不用 ’ ’ ，导致系统自动转换类型，导致 索引失效，会出现 表锁 。

4，间隙锁

a)介绍

  • 当我们用 范围条件 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，这种锁机制是所谓的间隙锁（Next-Key锁）

b)示例

4，锁定某一行

select xxx ... for update 锁定某一行后，其它的操作会被阻塞，直到锁定行的会话提交commit。

5，总结

  • Innodb 存储引擎由于实现了 行级 锁定，虽然在锁定机制的实现方面所带来的 性能损耗可能比表级锁定会要更高 一些，但是在整体 并发处理能力方面要远远优于MyISAM 的表级锁定的。
  • 当系统并发量较高的时候，Innodb的整体性能和MyISAM相比就会有比较明显的优势了。
  • 但是，Innodb的行级锁定同样也有其脆弱的一面，当我们使用不当的时候（ 索引失效，导致行锁变表锁 ），可能会让Innodb的整体性能表现不仅不能比MyISAM高，甚至可能会更差。

6，分析

show status like 'innodb_row_lock%'

  • Innodb_row_lock_current_waits：当前正在等待锁定的数量；
  • Innodb_row_lock_time：从系统启动到现在 锁定总时间长度 ；
  • Innodb_row_lock_time_avg： 每次等待所花平均时间 ；
  • Innodb_row_lock_time_max：从系统启动到现在等待最长的一次所花的时间；
  • Innodb_row_lock_waits：系统启动后到现在 总共等待的次数 ；

7，行锁优化

  • 尽可能让所有数据检索都通过索引来完成， 避免无索引行锁升级为表锁
  • 合理 设计索引，尽量缩小锁的范围
  • 尽可能 减少检索条件 ，避免间隙锁
  • 尽量控制事务大小，减少锁定资源量和时间长度
  • 尽可能低级别事务隔离

四、页锁

  • 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。

原文链接：http://www.cnblogs.com/bbgs-xc/p/14302996.html

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