mysql之锁详解

锁是计算机协调多个进程或线程访问某一资源的机制。
锁的粒度就是锁的作用范围。数据库中锁的粒度从高到低依次划分为：数据库、表、页、行。
mysql的锁机制比较简单，其最显著的特点是不同的存储引擎支持不同的锁机制。

myisam和memory采用的是表级锁，innodb默认采用的是行级锁，但是也支持表级锁。

表级锁：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，并发性最低。
行级锁：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，并发度也最高。

如果对死锁不够了解，参考：死锁

表级锁更适合于以查询为主，只有少量按索引条件更新数据的应用，比如web应用。而行级锁则更适合于有大量按索引条件并发更新少量不同数据，同时又有并发查询的用户，比如一些事务处理系统。

myisam表级锁

先来说说myisam的表级锁。
对myisam表的读操作，不会阻塞其他用户对同一表的读请求，但是会阻塞对同一表的写请求。
对myisam表的写操作，会阻塞其他用户对同一表的读和写操作。
下面来看myisam存储引擎的写阻塞例子：

Session1	Session2
获得表film_text的WRITE锁定 mysql> lock table film_text write; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
当前session对锁定表的查询、更新、插入操作都可以执行 :mysql> insert into film_text (film_id,title) values(1003,’Test’);	其他session对锁定表的查询被阻塞，需要等待锁被释放：
释放锁：mysql> unlock tables;	等待
	Session2获得锁，查询返回

这里需要注意一点，用户一般不需要用lock table命令给myisam表显示加锁，因为在执行查询语句前，myisam表会自动给涉及到的所有表加读锁，在更新操作前，会自动给表加写锁。

myisam表在添加表锁的时候，只能访问加锁的这些表，不能访问未加锁的表，它总是一次获得SQL语句所需要的全部锁，这也是myisam表不会出现死锁的原因。

下面看看myisam存储引擎的读阻塞例子：

Session1	Session2
获得表film_text的READ锁定 mysql> lock table film_text read; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
当前session可以查询该表记录	其他session也可以查询该表的记录
当前session不能查询没有锁定的表	其他session可以查询或者更新未锁定的表
当前session中插入或者更新锁定的表都会提示错误	其他session更新锁定表会获得等待锁
释放锁	等待
	Session获得锁，更新操作完成

上面的读写都是串行的，接下来我们看看并发操作。
这里首先需要了解的一点就是myisam存储引擎有一个系统变量concurrent_insert，用来控制其并发插入的行为，取值为0、1、2。
0代表不允许并发插入。
1代表如果myisam表中没有空洞（即表的中间没有被删除的行），myisam允许在一个进程读表的同时，另一个进程从表尾插入记录。这是mysql的默认设置。
2代表无论myisam表中有无空洞，都运行在表尾并发插入记录。

下面看看myisam存储引擎的并发读写例子：

Session1	Session2
获得表film_text的READ LOCAL锁定
当前session不能对锁定表进行更新或者插入操作	其他session可以进行插入操作，但是更新会等待
当前session不能访问其他session插入的记录
释放锁	等待
当前session解锁后可以获得其他session插入的记录	Session2获得锁，更新操作完成

我们可以利用myisam存储引擎的并发插入特性，来解决应用中对同一表查询和插入操作。

myisan的读锁和写锁是互斥的，那么如果两个进程分别请求同一个表的读锁和写锁，怎么办呢？答案是写操作优先，因为写操作一般比读操作重要。这就是myisam表不太适合有大量更新操作和查询操作应用的原因，因为大量的更新操作会造成查询操作很难获得读锁，从而可能永远阻塞。
幸运的是，我们可以通过修改默认配置参数来提高读操作的优先级。

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innodb行级锁

innodb和myisam引擎的区别在于其支持事务和行级锁。事务我们在前面已经讲过。

下面我们看看innodb的行锁。innodb实现了两种类型的行锁：共享锁和排它锁。
共享锁：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排它锁。
排它锁：允许获得排它锁的事务更新程序，阻止其他事务取得相同数据集的共享读锁和排它写锁。

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，都属于表锁。
意向共享锁：事务在给一个数据行加共享锁前必须先取得该表的意向共享锁。
意向排它锁：事务在给一个数据行加排它锁前必须先取得该表的意向排它锁。

意向锁是innodb自动加入的，不需要用户干预。对于更新删除插入语句，innodb会自动给涉及的数据集加排它锁。对于查询语句，innodb不会加任何锁。可以通过以下语句显示加锁：
共享锁：

select * from table_name where …… lock in share mode

排它锁:

select * from table_name where …… for update

我们来看看innodb存储引擎的共享锁例子：

Session1	Session2
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;	mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;
当前session对actor_id=178的记录加share mode 的共享锁
	其他session仍然可以查询记录，并也可以对该记录加share mode的共享锁
当前session对锁定的记录进行更新操作，等待锁	其他session也对该记录进行更新操作，则会导致死锁退出
获得锁后，可以成功更新

再看看innodb存储引擎的排它锁例子：

Session1	Session2
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;	mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;
当前session对actor_id=178的记录加for update的排它锁
	其他session可以查询该记录，但是不能对该记录加共享锁，会等待获得锁
当前session可以对锁定的记录进行更新操作，更新后释放锁	其他session获得锁，得到其他session提交的记录

可以看出，innodb行锁是通过给索引项加锁来实现的，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。
在实际应用中，这一点必须要注意，否则可能导致大量的锁冲突，从而影响并发性能。

第一个，在不通过索引条件查询的时候，innodb使用的是表锁而不是行锁。

下面看看innodb存储引擎在不使用索引时使用表锁的例子：

Session1	Session2
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from tab_no_index where id = 1 ;	mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from tab_no_index where id = 2 ;
mysql> select * from tab_no_index where id = 1 for update;
	mysql> select * from tab_no_index where id = 2 for update;等待

上面的例子中，session1只给一行加了排它锁，而session在请求其他行时却出现了等待情况，原因就是在没有索引的情况下，innodb只能使用表锁。

当我们给id添加索引后，就可以正常了。
下面看看innodb存储引擎在使用索引时使用行锁的例子：

Session1	Session2
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from tab_with_index where id = 1 ;	mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from tab_with_index where id = 2 ;
mysql> select * from tab_with_index where id = 1 for update;
	mysql> select * from tab_with_index where id = 2 for update;OK

这次就没有出现锁等待的情况了。

第二个，mysql的行锁是针对索引加的锁，不是针对记录加的锁，如果使用相同的索引键访问不同行的记录，也会出现锁冲突。

假设id字段有索引，而name字段没有索引。
我们看看innodb存储引擎使用相同索引键的阻塞例子：

Session1	Session2
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)	mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from tab_with_index where id = 1 and name = ‘1’ for update;
	虽然session2访问的是和session1不同的记录，但是因为使用了相同的索引，所以需要等待锁: mysql> select * from tab_with_index where id = 1 and name = ‘4’ for update;等待

上面例子中两个session都查询id=1，索引相同，所以出现了锁等待。

第三个，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，另外不论是主键索引、唯一索引还是普通索引，innodb都会使用行锁。

我们假设id是主键索引，name是普通索引。
我们来看看innodb存储引擎使用不同索引的阻塞例子：

Session1	Session2
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)	mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from tab_with_index where id = 1 for update;结果为id=4，name=4
	Session2使用name的索引访问记录，因为记录没有被索引，所以可以获得锁：mysql> select * from tab_with_index where name = ‘2’ for update;
	由于访问的记录已经被session1锁定，所以等待获得锁:mysql> select * from tab_with_index where name = ‘4’ for update;等待

innodb是有可能发生死锁的，因为除了单个SQL组成的事务外，锁是逐步获得的。这一点它不像myisam一次性获得所需的全部锁。

我们可以通过设计和SQL调整来减少innodb的锁冲突。
1. 使用较低的隔离级别
隔离级别我在事务的文章中说的。innodb在不同隔离级别下，对sql语句采取的锁的方法不同。比如只有在最高级别SERIALIZABLE中才会将select隐式转换为select …… lock in share mode,也就是添加共享锁。
至于如何调整事务隔离级别可以参考这篇文章
2. 多使用索引访问数据，减少锁冲突的机会
3. 合理控制事务的大小，事务越小发生冲突几率也越小