一文搞懂Mysql中的共享鎖、排他鎖、悲觀鎖、樂觀鎖及使用場景

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一、常見鎖類型

  • 表級鎖，鎖定整張表
  • 頁級鎖，鎖定一頁
  • 行級鎖，鎖定一行
  • 共享鎖，也叫S鎖，在MyISAM中也叫讀鎖
  • 排他鎖，也叫X鎖，在MyISAM中也叫寫鎖
  • 悲觀鎖，抽象性質，其實不真實存在
  • 樂觀鎖，抽象性質，其實不真實存在

常見鎖類型

二、Mysql引擎介紹

  • 其實mysql中的引擎有很多種類，其中InnoDB和MyISAM引擎最常用
  • 在mysql5.5版本前默認使用MyISAM引擎，之後使用InnoDB引擎
  • 查看數據庫引擎命令如下
show variables like '%storage_engine%';

三、常用引擎間的區別 

  • MyISAM 操作數據都是使用的表鎖，你更新一條記錄就要鎖整個表，導致性能較低，並發不高。當然同時它也不會存在死鎖問題。
  • 而 InnoDB 與 MyISAM 的最大不同有兩點：一是 InnoDB 支持事務；二是 InnoDB 采用瞭行級鎖。
  • 在 Mysql 中，行級鎖並不是直接鎖記錄，而是鎖索引。索引分為主鍵索引和非主鍵索引兩種，如果一條sql 語句操作瞭主鍵索引，Mysql 就會鎖定這條主鍵索引；如果一條語句操作瞭非主鍵索引，MySQL會先鎖定該非主鍵索引，再鎖定相關的主鍵索引。
  • InnoDB 行鎖是通過給索引項加鎖實現的，如果沒有索引，InnoDB 會通過隱藏的聚簇索引來對記錄加鎖。也就是說：如果不通過索引條件檢索數據，那麼InnoDB將對表中所有數據加鎖，實際效果跟表鎖一樣。因為沒有瞭索引，找到某一條記錄就得掃描全表，要掃描全表，就得鎖定表。

四、共享鎖與排他鎖

數據庫的增刪改操作默認都會加排他鎖，而查詢不會加任何鎖。

共享鎖：對某一資源加共享鎖，自身可以讀該資源，其他人也可以讀該資源（也可以再繼續加共享鎖，即 共享鎖可多個共存），但無法修改。要想修改就必須等所有共享鎖都釋放完之後。

排他鎖：對某一資源加排他鎖，自身可以進行增刪改查，其他人無法進行任何操作。

//共享鎖
select * from 表名 lock in share mode
 
//排他鎖
select * from 表名 for update

五、排他鎖的實際應用

  • 這裡我們以兩個操作數據庫的請求為例，假設這兩個請求分別為T1和T2
  • 假設T1為查詢請求，而T2為更新數據請求，在T1查詢很長時間的時候，還沒有返回結果，但是這時候T2過來請求更新瞭
  • 這個流程應該是: T1運行加共享鎖、T2運行、發現T1未完成等待其完成、T1完成、T2開始執行
  • T2之所以要等待，是因為T2執行更新的時候需要給表加排他鎖，但是數據庫規定，不能在同一資源上同時共存這兩種鎖，所以T2必須等T1執行完，釋放鎖後，才可以正常操作
T1: select * from 表名 lock in share mode //假設還未返回結果
 
T2: update 表名 set name='autofelix'

六、共享鎖的實際應用

  • 如果T1和T2都是執行的查詢，也就是都加共享鎖
  • 這時候就不用等待，可以立馬執行
  • 因為同一資源上可以同時存在多個共享鎖，也被稱為，共享鎖與共享鎖兼容
  • 意味著共享鎖不阻止其他人同時讀取資源，但是阻止其他人修改資源
T1: select * from table lock in share mode
 
T2: select * from table lock in share mode

七、死鎖的發生

  • 假設T1和T2都同時執行2個資源操作，分別是查詢和更新數據
  • 假設T1和T2同時達到select，T1對表加共享鎖，而T2也加上瞭共享鎖
  • 當T1的select執行完畢，準備執行update時
  • 根據鎖機制，T1的共享鎖必須升級到排他鎖才可以執行接下來的update操作
  • 在升級排他鎖之前，必須等T2的共享鎖釋放，同理，T2也在等T1的共享鎖釋放
  • 於是都在等待對方的鎖釋放，導致程序卡死，這種情況就是死鎖
T1: 開啟事務,執行查詢更新兩個操作
 
     select * from table lock in share mode
 
     update table set column1='hello'
 
T2: 開啟事務,執行查詢更新兩個操作
 
     select * from table lock in share mode
 
     update table set column1='world'

八、另一種發生死鎖的情景

  • 當T1和T2都是隻執行更新語句的時候
  • 如下程序所示，這種語句非常的常見，很多人覺得他會產生死鎖，其實要看情況
  • 如果id是主鍵，由於主鍵機制，並不需要全表掃描，直接可以更新當前數據，所以不會產生死鎖
  • 如果id是普通字段，那麼當T1加上排他鎖之後，T2為瞭找到id=20條數據，必須進行全表掃描，當他掃到第10條的時候，發現這裡有排他鎖，導致全表掃描進行不下去，就會導致等待
T1: begin
     update table set content='hello' where id=10
 
T2: begin
     update table set content='world' where id=20

九、死鎖的解決方式

  • 就是讓T1和T2順序執行，比如T1在執行完select後，立馬給自身加上排他鎖，這樣T2不得不等待T1執行完才能繼續
  • 但是如果有很多請求過來的話，都必須等待，這對用戶特別的不友好
  • 所以，某些數據庫引入瞭另一種方式，叫做更新鎖，這裡mysql除外，不存在更新鎖
  • 更新鎖其實就是排他鎖的另一種實現，隻是他允許其他人讀的同時加共享鎖，但是不允許其他操作，除非釋放瞭更新鎖
  • 流程大概如此: T1執行完select加上更新鎖，T2執行查詢完，準備加更新鎖，發現已經有瞭，就等待，其他請求過來，如果查詢是不受影響的，但是更新才等待
  • 這相比上面的查詢也要等待增加瞭效率
T1: begin
 
     select * from table for update
 
     update table set content='hello'
 
T2: begin
 
     select * from table for update
 
     update table set content='world'

T1: begin
 
     select * from table [加更新鎖操作]
 
     update table set content='hello'
 
T2: begin
 
     select * from table [加更新鎖操作]
 
     update table set content='world'

十、意向鎖和計劃鎖

  • 計劃鎖與程序猿無關，不需要瞭解
  • 意向鎖，Innodb特有，分為意向共享鎖和意向排他鎖
  • 意向共享鎖: 表示事務獲取共享鎖時，必須先得獲取該表的意向共享鎖
  • 意向排他鎖: 表示事務獲取排他鎖時，必須先得獲取該表的意向排他鎖
  • 我們知道要對整個表加鎖，必須保證表內不存在任何鎖
  • 如果一行行的去檢查是否加鎖，效率必然極低，這時候可以檢測意向鎖是否被占用即可

十一、樂觀鎖和悲觀鎖

  • 樂觀鎖和悲觀鎖都是針對select而言的
  • 比如在商品搶購中，用戶購買後庫存需要減1，而很多用戶同時購買時，讀出來的庫存數量一樣，然後多個用戶同時用該庫存去減1
  • 這種做法必然會出現很大的漏洞，如果向在淘寶，京東出現這種情況，你就可以打包回傢種地瞭
  • 這種情況如何解決呢，其實可以使用悲觀鎖進行解決，說白瞭也就是排他鎖
  • 用戶進來查庫存的時候，就加上排他鎖，等他所有操作完成後，再釋放排他鎖，讓其他人進來
  • 不讓用戶等待，就可以使用樂觀鎖方式解決，樂觀鎖一般靠表的設計和時間戳來實現
  • 一般是在表中添加version或者timestamp時間戳字段
  • 這樣就會保證如果更新失敗，就表示有其他程序更新瞭數據庫，就可以通過重試解決
update table set num=num-1 where id=10 and version=12

總結

到此這篇關於一文搞懂Mysql中共享鎖、排他鎖、悲觀鎖、樂觀鎖及使用場景的文章就介紹到這瞭,更多相關Mysql共享鎖、排他鎖、悲觀鎖、樂觀鎖內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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