java八股文面试[数据库]——数据库锁的种类

数据库锁的种类

MySQL数据库由于其自身架构的特点,存在多种数据存储引擎, MySQL中不同的存储引擎支持不同的锁机制。

• MyISAM和MEMORY存储引擎采用的表级锁，

• InnoDB存储引擎既支持行级锁，也支持表级锁，默认情况下采用行级锁。

• BDB采用的是页面锁，也支持表级锁

按照数据操作的类型分

• 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（排他锁）：当前写操作没有完成前，它会阻断其他写锁和读锁。

按照数据操作的粒度分

• 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，并发度最低。

• 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。

• 页面锁：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般

按照操作性能可分为乐观锁和悲观锁

• 乐观锁：一般的实现方式是对记录数据版本进行比对，在数据更新提交的时候才会进行冲突检测，如果发现冲突了，则提示错误信息。

• 悲观锁：在对一条数据修改的时候，为了避免同时被其他人修改，在修改数据之前先锁定，再修改的控制方式。共享锁和排他锁是悲观锁的不同实现，但都属于悲观锁范畴。

请说一下共享锁和排他锁？

行级锁分为共享锁和排他锁两种。

行锁的是mysql锁中粒度最小的一种锁，因为锁的粒度很小，所以发生资源争抢的概率也最小，并发性能最大，但是也会造成死锁，每次加锁和释放锁的开销也会变大。

使用MySQL行级锁的两个前提

• 使用 innoDB 引擎

• 开启事务 (隔离级别为 Repeatable Read)

InnoDB行锁的类型

• 共享锁（S）：当事务对数据加上共享锁后, 其他用户可以并发读取数据，但任何事务都不能对数据进行修改（获取数据上的排他锁），直到已释放所有共享锁。

• 排他锁（X）：如果事务T对数据A加上排他锁后，则其他事务不能再对数据A加任任何类型的封锁。获准排他锁的事务既能读数据，又能修改数据。

加锁的方式

• InnoDB引擎默认更新语句，update,delete,insert 都会自动给涉及到的数据加上排他锁，select语句默认不会加任何锁类型，如果要加可以使用下面的方式:

• 加共享锁（S）：select * from table_name where ... lock in share mode;

• 加排他锁（x）：select * from table_name where ... for update;

锁兼容

• 共享锁只能兼容共享锁, 不兼容排它锁

• 排它锁互斥共享锁和其它排它锁

InnoDB 的行锁是怎么实现的？

InnoDB行锁是通过对索引数据页上的记录加锁实现的，主要实现算法有 3 种：Record Lock、Gap Lock 和 Next-key Lock。

• RecordLock锁：锁定单个行记录的锁。（记录锁，RC、RR隔离级别都支持）

• GapLock锁：间隙锁，锁定索引记录间隙，确保索引记录的间隙不变。（范围锁，RR隔离级别支持）

• Next-key Lock 锁：记录锁和间隙锁组合，同时锁住数据，并且锁住数据前后范围。（记录锁+范围锁，RR隔离级别支持）

注意： 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

在RR隔离级别，InnoDB对于记录加锁行为都是先采用Next-Key Lock，但是当SQL操作含有唯一索引时，Innodb会对Next-Key Lock进行优化，降级为RecordLock，仅锁住索引本身而非范围。

各种操作加锁的特点

1）select ... from 语句：InnoDB引擎采用MVCC机制实现非阻塞读，所以对于普通的select语句，InnoDB不加锁

2）select ... from lock in share mode语句：追加了共享锁，InnoDB会使用Next-Key Lock锁进行处理，如果扫描发现唯一索引，可以降级为RecordLock锁。

3）select ... from for update语句：追加了排他锁，InnoDB会使用Next-Key Lock锁进行处理，如果扫描发现唯一索引，可以降级为RecordLock锁。

4）update ... where 语句：InnoDB会使用Next-Key Lock锁进行处理，如果扫描发现唯一索引，可以降级为RecordLock锁。

5）delete ... where 语句：InnoDB会使用Next-Key Lock锁进行处理，如果扫描发现唯一索引，可以降级为RecordLock锁。

6）insert语句：InnoDB会在将要插入的那一行设置一个排他的RecordLock锁。

下面以“update t1 set name=‘lisi’ where id=10”操作为例，举例子分析下 InnoDB 对不同索引的加锁行为，以RR隔离级别为例。

1.主键加锁

加锁行为：仅在id=10的主键索引记录上加X锁。

2.唯一键加锁

加锁行为：现在唯一索引id上加X锁，然后在id=10的主键索引记录上加X锁。
 

3.非唯一键加锁

加锁行为：对满足id=10条件的记录和主键分别加X锁，然后在(6,c)-(10,b)、(10,b)-(10,d)、(10,d)-(11,f)范围分别加Gap Lock。

4.无索引加锁

加锁行为：表里所有行和间隙都会加X锁。（当没有索引时，会导致全表锁定，因为InnoDB引擎锁机制是基于索引实现的记录锁定）。

知识来源：马士兵教育