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MyISAM采⽤表级锁(table-level locking)。 InnoDB⽀持⾏级锁(row-level locking)和表级锁,默认为⾏级锁
表级锁和⾏级锁对⽐
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)。
InnoDB 实现了以下两种类型的行锁。
总结:S锁之间不存在冲突,X锁之间存在冲突
另外,为了允许行锁和表锁共存,实现多粒度锁机制,InnoDB 还有两种内部使用的意 向锁(Intention Locks),这两种意向锁都是表锁。
如果一个事务请求的锁模式与当前的锁兼容,InnoDB 就将请求的锁授予该事务;反之,如果两者不兼容,该事务就要等待锁释放。
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意向锁是InnoDB 自动加的,不需用户干预。对于UPDATE、DELETE 和INSERT 语句,InnoDB 会自动给涉及数据集加排他锁(X);
对于普通SELECT 语句,InnoDB 不会加任何锁;事务可以通过以下语句显示给记录集加共享锁或排他锁。
用SELECT … IN SHARE MODE 获得共享锁,主要用在需要数据依存关系时来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 方式获得排他锁。
InnoDB 行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的。
InnoDB 这种行锁实现特点意味着:只有通过索引条件检索数据,InnoDB 才使用行级锁,否则,InnoDB 将使用表锁!
(1)在不通过索引条件查询的时候,InnoDB 确实使用的是表锁,而不是行锁。
看起来session_1 只给一行加了排他锁,但session_2 在请求其他行的排他锁时,却出现了锁等待!原因就是在没有索引的情况下,InnoDB 只能使用表锁。当我们给其增加一个索引后,InnoDB 就只锁定了符合条件的行,
(2)由于MySQL 的行锁是针对索引加的锁,不是针对记录加的锁,所以虽然是访问不同行的记录,但是如果是使用相同的索引键,是会出现锁冲突的。
(3)当表有多个索引的时候,不同的事务可以使用不同的索引锁定不同的行,另外,不论 是使用主键索引、唯一索引或普通索引,InnoDB 都会使用行锁来对数据加锁。
(4)即便在条件中使用了索引字段,但是否使用索引来检索数据是由MySQL 通过判断不同执行计划的代价来决定的,如果MySQL 认为全表扫描效率更高,比如对一些很小的表,它就不会使用索引,这种情况下InnoDB 将使用表锁,而不是行锁。因此,在分析锁冲突时,别忘了检查SQL 的执行计划,以确认是否真正使用了索引。
在数据库的锁机制中介绍过,数据库管理系统(DBMS)中的并发控制的任务是确保在多个事务同时存取数据库中同一数据时不破坏事务的隔离性和统一性以及数据库的统一性。
乐观并发控制(乐观锁)和悲观并发控制(悲观锁)是并发控制主要采用的技术手段。
在关系数据库管理系统里,悲观并发控制(又名“悲观锁”,Pessimistic Concurrency Control,缩写“PCC”)是一种并发控制的方法。它可以阻止一个事务以影响其他用户的方式来修改数据。如果一个事务执行的操作对某行数据应用了锁,那只有当这个事务把锁释放,其他事务才能够执行与该锁冲突的操作。悲观并发控制主要用于数据争用激烈的环境,以及发生并发冲突时使用锁保护数据的成本要低于回滚事务的成本的环境中。
悲观锁,正如其名,它指的是对数据被外界(包括本系统当前的其他事务,以及来自外部系统的事务处理)修改持保守态度(悲观),因此,在整个数据处理过程中,将数据处于锁定状态。
悲观锁的实现,往往依靠数据库提供的锁机制 (也只有数据库层提供的锁机制才能真正保证数据访问的排他性,否则,即使在本系统中实现了加锁机制,也无法保证外部系统不会修改数据)
悲观锁的具体流程:
在mysql/InnoDB中使用悲观锁:
首先我们得关闭mysql中的autocommit属性,因为mysql默认使用自动提交模式,也就是说当我们进行一个sql操作的时候,mysql会将这个操作当做一个事务并且自动提交这个操作。
1.开始事务
begin;/begin work;/start transaction; (三者选一就可以)
2.查询出商品信息
select ... for update;
3.提交事务
commit;/commit work;
排它锁的原理: 一个锁在某一时刻只能被一个线程占有,其它线程必须等待锁被释放之后才可能获取到锁或者进行数据的操作。
悲观锁的优点和不足:
悲观锁实际上是采取了“先取锁在访问”的策略,为数据的处理安全提供了保证;
但是在效率方面,由于额外的加锁机制产生了额外的开销,并且增加了死锁的机会。并且降低了并发性;当一个事物所以一行数据的时候,其他事物必须等待该事务提交之后,才能操作这行数据。
在关系数据库管理系统里,乐观并发控制(又名“乐观锁”,Optimistic Concurrency Control,缩写“OCC”)是一种并发控制的方法。它假设多用户并发的事务在处理时不会彼此互相影响,各事务能够在不产生锁的情况下处理各自影响的那部分数据。在提交数据更新之前,每个事务会先检查在该事务读取数据后,有没有其他事务又修改了该数据。如果其他事务有更新的话,正在提交的事务会进行回滚。
乐观锁( Optimistic Locking ) 相对悲观锁而言,乐观锁假设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,则让返回用户错误的信息,让用户决定如何去做。
相对于悲观锁,在对数据库进行处理的时候,乐观锁并不会使用数据库提供的锁机制。一般的实现乐观锁的方式就是记录数据版本。
数据版本,为数据增加的一个版本标识。当读取数据时,将版本标识的值一同读出,数据每更新一次,同时对版本标识进行更新。当我们提交更新的时候,判断数据库表对应记录的当前版本信息与第一次取出来的版本标识进行比对,如果数据库表当前版本号与第一次取出来的版本标识值相等,则予以更新,否则认为是过期数据。
乐观锁的优点和不足:
乐观并发控制相信事务之间的数据竞争(data race)的概率是比较小的,因此尽可能直接做下去,直到提交的时候才去锁定,所以不会产生任何锁和死锁。但如果直接简单这么做,还是有可能会遇到不可预期的结果,例如两个事务都读取了数据库的某一行,经过修改以后写回数据库,这时就遇到了问题。
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 使用间隙锁的目的
一方面是为了防止幻读,以满足相关隔离级别的要求;
另外一方面,是为了满足其恢复和复制的需要。
在使用范围条件检索并锁定记录时,InnoDB 这种加锁机制会阻塞符合条件范围内键值的并发插入,这往往会造成严重的锁等待。因此,在实际应用开发中,尤其是并发插入比较多的应用,我们要尽量优化业务逻辑,尽量使用相等条件来访问更新数据,避免使用范围条件。
还要特别说明的是,InnoDB 除了通过范围条件加锁时使用间隙锁外,如果使用相等条件请求给一个不存在的记录加锁,InnoDB 也会使用间隙锁!
MySQL 通过BINLOG 录执行成功的INSERT、UPDATE、DELETE 等更新数据的SQL 语句,并由此实现MySQL 数据库的恢复和主从复制(可以参见本书“管理篇”的介绍)。MySQL 的恢复机制(复制其实就是在Slave Mysql 不断做基于BINLOG 的恢复)有以下特点。
从上面两点可知,MySQL 的恢复机制要求:
对于InnoDB 表,在绝大部分情况下都应该使用行级锁,因为事务和行锁往往是我们之所以选择InnoDB 表的理由。但在个别特殊事务中,也可以考虑使用表级锁。
在InnoDB 下,使用表锁要注意以下两点 (1)使用LOCK TABLES 虽然可以给InnoDB 加表级锁,但必须说明的是,表锁不是由InnoDB存储引擎层管理的,而是由其上一层──MySQL Server 负责的,仅当autocommit=0、innodb_table_locks=1(默认设置)时,InnoDB 层才能知道MySQL 加的表锁,MySQL Server也才能感知InnoDB 加的行锁,这种情况下,InnoDB 才能自动识别涉及表级锁的死锁;否则,InnoDB 将无法自动检测并处理这种死锁。 (2)在用LOCK TABLES 对InnoDB 表加锁时要注意,要将AUTOCOMMIT 设为0,否则MySQL 不会给表加锁;事务结束前,不要用UNLOCK TABLES 释放表锁,因为UNLOCK TABLES会隐含地提交事务;COMMIT 或ROLLBACK 并不能释放用LOCK TABLES 加的表级锁,必须用UNLOCK TABLES 释放表锁。
发生死锁后,InnoDB 一般都能自动检测到,并使一个事务释放锁并回退,另一个事务获得锁,继续完成事务。
但在涉及外部锁,或涉及表锁的情况下,InnoDB 并不能完全自动检测到死锁,这需要通过设置锁等待超时参数innodb_lock_wait_timeout 来解决。
需要说明的是,这个参数并不是只用来解决死锁问题,在并发访问比较高的情况下,如果大量事务因无法立即获得所需的锁而挂起,会占用大量计算机资源,造成严重性能问题,甚至拖跨数据库。我们通过设置合适的锁等待超时阈值,可以避免这种情况发生。
通常来说,死锁都是应用设计的问题,通过调整业务流程、数据库对象设计、事务大小,以及访问数据库的SQL 语句,绝大部分死锁都可以避免。
下面就通过实例来介绍几种避免死锁的常用方法。
(1)在应用中,如果不同的程序会并发存取多个表,应尽量约定以相同的顺序来访问表,这样可以大大降低产生死锁的机会。
(2)在程序以批量方式处理数据的时候,如果事先对数据排序,保证每个线程按固定的顺序来处理记录,也可以大大降低出现死锁的可能。
(3)在事务中,如果要更新记录,应该直接申请足够级别的锁,即排他锁,而不应先申请共享锁,更新时再申请排他锁,因为当用户申请排他锁时,其他事务可能又已经获得了相同记录的共享锁,从而造成锁冲突,甚至死锁。
(4)在REPEATABLE-READ 隔离级别下,如果两个线程同时对相同条件记录用SELECT…FOR UPDATE 加排他锁,在数据不存在下,两个线程都会加锁成功。程序发现记录尚不存在,就试图插入一条新记录,如果两个线程都这么做,就会出现死锁。这种情况下,将隔离级别改成READ COMMITTED,就可避免问题。
(5)当隔离级别为READ COMMITTED 时,如果两个线程都先执行SELECT…FOR UPDATE,判断是否存在符合条件的记录,如果没有,就插入记录。此时,只有一个线程能插入成功,另一个线程会出现锁等待,当第1 个线程提交后,第2 个线程会因主键重出错,但虽然这个线程出错了,却会获得一个排他锁!这时如果有第3 个线程又来申请排他锁,也会出现死锁。
减少锁冲突和死锁总结:
当对存在的行进行锁的时候(主键),mysql就只有行锁。
当对未存在的行进行锁的时候(即使条件为主键),mysql是会锁住一段范围(有gap锁)