MySQL的锁机制
表级锁、行级锁
- 表级锁:对整张表加锁。开销小,加锁快,不会出现死锁;锁粒度大,发生锁冲突的概率高,并发度低
- 行级锁:对某行记录加锁。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,并发度高。
排他锁、共享锁
- 共享锁:Shared,又称为S 锁,读锁 ,读操作的时候创建的锁,一个事务对数据加上共享锁之后,其他事务只能对数据再加共享锁,不能进行写操作直到释放所有共享锁。
- 排他锁:Exclusive,又称为X 锁,写锁 ,写操作时创建的锁,事务对数据加上排他锁之后其他任何事务都不能对数据加任何的锁(即其他事务不能再访问该数据)
MyISAM表级锁
- MyISAM存储引擎不支持事务处理,因此它的并发比较简单,只支持到表锁的粒度,粒度比较大,并发能力一般,但不会引起死锁的问题,它支持表级共享的读锁和互斥的写锁
- 对 MyISAM 表的读操作(共享锁),不会阻塞其他用户对同一表的读请求,但会阻塞对同一表的写请求;对 MyISAM 表的写操作(排它锁),则会阻塞其他用户对同一表的读和写操作。
- MyISAM 表的读操作与写操作之间,以及写操作之间是串行的。
- MyISAM 在执行查询语句(SELECT)前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行更新操作(UPDATE、DELETE、INSERT 等)前,会自动给涉及的表加写锁,这个过程并不需要用户控制,是MySQL Server端自动完成的。
InnoDB行级锁
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InnoDB存储引擎支持事务处理,表支持行级锁定,并发能力更好。 -
InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的,而不是给表的行记录加锁实现的,这就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。 -
由于InnoDB的行锁实现是针对索引字段添加的锁,不是针对行记录加的锁,因此虽然访问的是InnoDB引擎下表的不同行,但是如果使用相同的索引字段作为过滤条件,依然会发生锁冲突,只能串行进行,不能并发进行 -
即使SQL中使用了索引,但是经过MySQL的优化器后,如果认为全表扫描比使用索引效率更高,此时会放弃使用索引,因此也不会使用行锁,而是使用表锁,比如对一些很小的表,MySQL就不会去使用索引
InnoDB表级锁
- 在绝大部分情况下都应该使用行锁,因为事务和行锁往往是选择InnoDB的理由,但个别情况下也使用表级锁:
- 事务需要更新大部分或全部数据,表又比较大,如果使用默认的行锁,不仅这个事务执行效率低,
而且可能造成其他事务长时间等待和锁冲突; - 事务涉及多个表,比较复杂,很可能引起死锁,造成大量事务回滚。
间隙锁
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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。 -
举例来说, 假如 user 表中只有 101 条记录, 其userid 的值分别是 1,2,…,100,101, 下面的 SQL: select * from user where userid > 100 for update; 这是一个范围条件的检索,InnoDB 不仅会对符合条件的 userid 值为 101 的记录加锁,也会对userid 大于 101(但是这些记录并不存在)的"间隙"加锁,防止其它事务在表的末尾增加数据 -
InnoDB使用间隙锁的目的,是为了防止幻读,以满足串行化隔离级别的要求,对于上面的例子,要是不使用间隙锁,如果其他事务插入了 userid 大于 100 的任何记录,那么本事务如果再次执行上述语句,就会发生幻读。
意向共享锁和意向排他锁
- 意向共享锁(IS锁):事务计划给记录加行共享锁,事务在给一行记录加共享锁前,必须先取得该表的IS 锁。
- 意向排他锁(IX锁):事务计划给记录加行排他锁,事务在给一行记录加排他锁前,必须先取得该表的IX 锁
死锁
- MyISAM 表锁是 deadlock free 的, 这是因为 MyISAM 总是一次获得所需的全部锁,要么全部满足,要么等待,因此不会出现死锁。但在 InnoDB 中,除单个 SQL 组成的事务外,锁是逐步获得的,即锁的粒度比较小,这就决定了在 InnoDB 中发生死锁是可能的
- 死锁问题一般都是我们自己的应用造成的,和多线程编程的死锁情况相似,大部分都是由于我们多个线程在获取多个锁资源的时候,获取的顺序不同而导致的死锁问题。因此我们应用在对数据库的多个表做更新的时候,不同的代码段,应对这些表按相同的顺序进行更新操作,以防止锁冲突导致死锁问题
锁的优化建议
- 尽量使用较低的隔离级别
- 设计合理的索引并尽量使用索引访问数据,使加锁更加准确,减少锁冲突的机会提高并发能力
- 选择合理的事务大小,小事务发生锁冲突的概率小
- 不同的程序访问一组表时,应尽量约定以相同的顺序访问各表,对一个表而言,尽可能以固定的顺序存取表中的行。这样可以大大减少死锁的机会
- 尽量用相等条件访问数据,这样可以避免间隙锁对并发插入的影响
- 不要申请超过实际需要的锁级别
- 除非必须,查询时不要显示加锁
MVCC多版本并发控制
- Multi-Version Concurrency Control, 多版本并发控制。是MySQL中基于乐观锁理论实现隔离级别的方式,用于实现已提交读和可重复读隔离级别的实现,也经常称为多版本数据库。
- MVCC机制会生成一个数据请求时间点的一致性数据快照 (Snapshot), 并用这个快照来提供一定级别 (语句级或事务级) 的一致性读取。从用户的角度来看,好象是数据库可以提供同一数据的多个版本(系统版本号和事务版本号)。
- 每一行记录实际上有多个版本,每个版本的记录除了数据本身之外,增加了其它字段
- MVCC多版本并发控制中,读操作可以分为两类:
- 快照读:读的是记录的可见版本,不用加锁。如select
- 当前读:读取的是记录的最新版本,并且当前读返回的记录。
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