Mysql锁、事务隔离级别详解

一、MySQL锁

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。从这个角度来说，锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。
很多人在开发过程中，应该注意到很多锁的问题，在数据库中，有时候我们没有给SQL语句加锁，这些SQL语句也正常的运行，那是因为MySQL自动帮我们加了隐式锁，在某些其他特殊情况，可能会需要我们自己主动加锁。

1、锁分类

在MySQL中，锁机制比较简单，并且不同的存储引擎支持不同的锁机制。

MyISAM 存储引擎采用表锁。
BDB 存储引擎采用页面锁，也支持表锁。
InnoDB 存储引擎即支持表锁，也支持行锁，默认使用行锁。

从性能上分为：悲观锁 和 乐观锁。
从数据操作类型上分为：读锁和写锁。（都属于悲观锁）
读锁（共享锁）：针对同一份数据，多个读操作可以同时进行并且不会相互影响
写锁（排他锁）：在写操作完成之前，会阻塞其他写锁和读锁。
从数据操作粒度上分为：表锁和行锁。

1.1 表锁

每次操作锁住整张表，开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。

手动增加表锁：lock table 表名称 read(write),表名称2 read(write);
查看表锁：show open tables;
删除表锁：unlock tables;

1）手动增加表读锁

表锁语句

当前session和其他session都可以读该表

查询结果

当前session中插入或者更新锁定的表都会报错，其他session插入或更新则会等待

更新结果

2）手动增加表写锁

查询结果

更新结果

3）查看表锁情况

查看表锁情况

4）删除表锁

删除表锁

结论：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。表锁中读锁会阻塞写，但是不会阻塞读；写锁则会阻塞读和写。

1.2 行锁

每次操作锁住一行数据。开销大，加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。
上面说了，MyISAM 只支持表锁，InnoDB可以支持表锁和行锁，但是，InnoDB只有通过索引条件检索数据才使用行级锁，否则，InnoDB也会走表锁。所以说：InnoDB的行锁是基于表索引的。同时，InnoDB 与 MyISAM 引擎的不同之处还有，InnoDB支持事务。

1、行锁支持事务

在并发事务中，可能会带来如下问题：

脏读：事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据，还在这个数据基础上做了操作。（针对未提交数据）
不可重复读：事务A读取到了事务B已经提交的修改数据。（针对其他提交前后，读取数据本身的对比）
幻读：事务A读取到了事务B提交的新增数据。（针对其他提交前后，读取数据条数的对比）
更新丢失：当两个或多个事务选择同一行，然后基于最初选定的值更新该行时，由于每个事务都不知道其他事务的存在，就会发生丢失更新问题–最后的更新覆盖了由其他事务所做的更新。

1）事务的隔离级别
脏读”、“不可重复读”和“幻读”,其实都是数据库读一致性问题,必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。
事务的隔离级别就是通过锁的机制来实现，锁的应用最终导致不同事务的隔离级别，只不过隐藏了加锁细节，事务的隔离级别有4种：

事务隔离级别

数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上“串行化”进行,这显然与“并发”是矛盾的。
mysql默认事务隔离级别为：可重复读（REPEATABLE-READ）

查看mysql事务隔离级别：
5.7版本：
show variables like 'tx_isolation';
8.0版本：
show variables like 'transaction_isolation';

2、行锁分析

通过检查InnoDB_row_lock状态变量来分析系统上的行锁的争夺情况

show status like '%Innodb_row_lock%'

image.png

对各个状态量的说明如下:
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时间
Innodb_row_lock_waits: 系统启动后到现在总共等待的次数

优化建议：

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范围，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，涉及事务加锁的sql尽量放在事务最后执行
尽可能低级别事务隔离