Mysql中的读写锁,表锁和行锁,间隙锁

Mysql数据库锁

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。

锁的分类

从对数据操作的类型(读\写)分

  • 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。

从对数据操作的粒度分

  • 表锁

  • 行锁

表锁(偏读)

特点:偏向MyISAM存储引擎,开销小,加锁快;无死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。

MyISAM引擎表锁

建表SQL

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');

mylock,加读锁
Mysql中的读写锁,表锁和行锁,间隙锁_第1张图片
1、读锁是共享锁,因此多线程共享,其它人也能读取到数据
2、当session1加读锁,进行更改时,修改失败,读锁期间不允许修改
3、当session2进行,修改时,对应线程会一直堵塞。读锁期间不允许修改,知道读锁unlock后,才可以修改

mylock加写锁
Mysql中的读写锁,表锁和行锁,间隙锁_第2张图片
1、写锁是互斥锁,多线程间互斥访问
2、session1一旦获取到写锁,未释放前,其它线程连读取数据的机会都没有因此session2会堵塞。相当于java中的Reentrantlock,synchronized

Innodb引擎行锁

偏向InnoDB存储引擎,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。

InnoDB与MyISAM的最大不同有两点:一是支持事务(TRANSACTION);二是采用了行级锁。

事务ACID原则

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:

  • 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。

  • 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。

  • 隔离性(lsolation):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。

  • 持久性(Durable):事务完成之后,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。

并发事务处理带来的问题

  • 更新丢失(Lost Update)
  • 脏读(Dirty Reads)
  • 不可重复读(Non-Repeatable Reads)
  • 幻读(Phantom Reads)

更新丢失(Lost Update)

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――最后的事务的更新覆盖了由其他事务所做的更新。

例如,两个程序员修改同一java文件。每程序员独立地更改其副本,然后保存更改后的副本,这样就覆盖了原始文档。最后保存其更改副本的编辑人员覆盖前一个程序员所做的更改。

如果在一个程序员完成并提交事务之前,另一个程序员不能访问同一文件,则可避免此问题。

脏读(Dirty Reads)

一个事务正在对一条记录做修改,在这个事务完成并提交前,这条记录的数据就处于不一致状态;这时,另一个事务也来读取同一条记录,如果不加控制,第二个事务读取了这些“脏”数据,并据此做进一步的处理,就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象地叫做”脏读”。

总之: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(Non-Repeatable Reads)

一个事务在读取某些数据后的某个时间,再次读取以前读过的数据,却发现其读出的数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了!这种现象就叫做“不可重复读”。

总结: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(Phantom Reads)

一个事务接相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据,这种现象就称为“幻读“。

**一句话:事务A读取到了事务B体提交的新增数据,**不符合隔离性。

事务隔离级别

”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。

Mysql中的读写锁,表锁和行锁,间隙锁_第3张图片
查看当前数据库的事务隔离级别

mysql> show variables like '%isolation%';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

innodb默认事务的隔离为可重复读

行锁示例

Mysql中的读写锁,表锁和行锁,间隙锁_第4张图片

Mysql中的读写锁,表锁和行锁,间隙锁_第5张图片

索引失效行锁变表锁

Mysql中的读写锁,表锁和行锁,间隙锁_第6张图片

Mysql中的读写锁,表锁和行锁,间隙锁_第7张图片

间隙锁

什么是间隙锁

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,这种锁机制就是所谓的间隙锁(Next-Key锁)。

例如:

数据表

id name
1 a
3 a
4 a
5 a

select id,name where id >= 1 and id <=5; 

如果此时insert 一行记录, 这一线程会被堵塞,因为2对应的记录行被间隙锁,锁住了

insert into (id,name) values (2,'a');

mysql会为1~5行全部加上行锁,虽然第2行没有数据,也会加上间隙锁,在session1事务没有commit之前,一直被锁住,其它session无法操作。

危害

因为Query执行过程中通过过范围查找的话,他会锁定整个范围内所有的索引键值,即使这个键值并不存在。

间隙锁有一个比较致命的弱点,就是当锁定一个范围键值之后,即使某些不存在的键值也会被无辜的锁定,而造成在锁定的时候无法插入锁定键值范围内的任何数据。在某些场景下这可能会对性能造成很大的危害。

mysql锁定一行

使用 for update

Mysql中的读写锁,表锁和行锁,间隙锁_第8张图片

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