详细解析mysql锁机制

本篇文章给大家带来了关于mysql的相关知识,其中主要介绍了mysql中各种锁的机制问题,锁是数据库为了保证数据的一致性,而使用各种共享的资源在被并发访问时变得有序所设计的一种规则,希望对大家有帮助。

详细解析mysql锁机制插图

Mysql锁:

在多线程当中如果想保证数据的准确性是如何实现的呢?没错,通过同步实现。同步就相当于是加锁。加了锁以后有什么好处呢?当一个线程真正在操作数据的时候,其他线程只能等待。当一个线程执行完毕后,释放锁。其他线程才能进行操作!

那么我们的MySQL数据库中的锁的功能也是类似的,处理事务的隔离性中,可能会出现脏读、不可重复读、幻读的问题,所以,锁的作用也可以解决这些问题!

在数据库中,数据是一种供许多用户共享访问的资源,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,MySQL由于自身架构的特点,在不同的存储引擎中,都设计了面对特定场景的锁定机制,所以引擎的差别,导致锁机制也是有很大差别的。

锁机制 :

数据库为了保证数据的一致性,而使用各种共享的资源在被并发访问时变得有序所设计的一种规则。

举例:在电商网站购买商品时,商品表中只存有1个商品,而此时又有两个人同时购买,那么谁能买到就是一个关键的问题。

这里会用到事务进行一系列的操作:

先从商品表中取出物品的数据

然后插入订单

付款后,再插入付款表信息

更新商品表中商品的数量

以上过程中,使用锁可以对商品数量数据信息进行保护,实现隔离,即只允许第一位用户完成整套购买流程,而其他用户只能等待,这样就解决了并发中的矛盾问题。

锁的分类:

按操作分类:

共享锁:也叫读锁。针对同一份数据,多个事务读取操作可以同时加锁而不互相影响 ,但是不能修改数据记录。

排他锁:也叫写锁。当前的操作没有完成前,会阻断其他操作的读取和写入

按粒度分类:

表级锁:操作时,会锁定整个表。开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定力度大,发生锁冲突概率高,并发度最低。偏向于MyISAM存储引擎!

行级锁:操作时,会锁定当前操作行。开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度小,发生锁冲突的概率低,并发度高。偏向于InnoDB存储引擎!

页级锁:锁的粒度、发生冲突的概率和加锁的开销介于表锁和行锁之间,会出现死锁,并发性能一般。

按使用方式分类:

悲观锁:每次查询数据时都认为别人会修改,很悲观,所以查询时加锁。

乐观锁:每次查询数据时都认为别人不会修改,很乐观,但是更新时会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据

不同存储引擎支持的锁

详细解析mysql锁机制插图1

共享锁:

多个共享锁之间可以共享,如果是有键的话InnoDB默认是行锁,没有的话就会提升到表锁,是行锁时多个窗口可以修改不同行的数据,同行的话需要等先加锁的提交,不同行可以直接修改,但是另外一个要查询也要等后面修改的提交。提交完锁就消失了

共享锁:

SELECT语句 LOCK IN SHARE MODE;

窗口1:

- 窗口1

/*

    共享锁:数据可以被多个事务查询,但是不能修改

*/

-- 开启事务

START TRANSACTION;

-- 查询id为1的数据记录。加入共享锁

SELECT * FROM student WHERE id=1 LOCK IN SHARE MODE;

-- 查询分数为99分的数据记录。加入共享锁

SELECT * FROM student WHERE score=99 LOCK IN SHARE MODE;

-- 提交事务

COMMIT;

窗口2:

-- 窗口2

-- 开启事务

START TRANSACTION;

-- 查询id为1的数据记录(普通查询,可以查询)

SELECT * FROM student WHERE id=1;

-- 查询id为1的数据记录,并加入共享锁(可以查询。共享锁和共享锁兼容)

SELECT * FROM student WHERE id=1 LOCK IN SHARE MODE;

-- 修改id为1的姓名为张三三(不能修改,会出现锁的情况。只有窗口1提交事务后,才能修改成功)

UPDATE student SET NAME='张三三' WHERE id = 1;

-- 修改id为2的姓名为李四四(修改成功,InnoDB引擎默认是行锁)

UPDATE student SET NAME='李四四' WHERE id = 2;

-- 修改id为3的姓名为王五五(修改失败,InnoDB引擎如果不采用带索引的列加锁。则会提升为表锁)

UPDATE student SET NAME='王五五' WHERE id = 3;

-- 提交事务

COMMIT;

排他锁:

在排他锁执行的时候,其他事务普通查询可以,不可以加锁任何操作

-- 标准语法

SELECT语句 FOR UPDATE;

窗口1:

-- 窗口1

/*

    排他锁:加锁的数据,不能被其他事务加锁查询或修改

*/

-- 开启事务

START TRANSACTION;

-- 查询id为1的数据记录,并加入排他锁

SELECT * FROM student WHERE id=1 FOR UPDATE;

-- 提交事务

COMMIT;

窗口2:

-- 窗口2

-- 开启事务

START TRANSACTION;

-- 查询id为1的数据记录(普通查询没问题)

SELECT * FROM student WHERE id=1;

-- 查询id为1的数据记录,并加入共享锁(不能查询。因为排他锁不能和其他锁共存)

SELECT * FROM student WHERE id=1 LOCK IN SHARE MODE;

-- 查询id为1的数据记录,并加入排他锁(不能查询。因为排他锁不能和其他锁共存)

SELECT * FROM student WHERE id=1 FOR UPDATE;

-- 修改id为1的姓名为张三(不能修改,会出现锁的情况。只有窗口1提交事务后,才能修改成功)

UPDATE student SET NAME='张三' WHERE id=1;

-- 提交事务

COMMIT;

MyISAM锁:

MyISAM读锁:

myisam是加整个表的锁,读锁的时候,不解锁的话所有的事务可以查,不可以有其他任何操作包括本身事务也不可以操作

-- 加锁

LOCK TABLE 表名 READ;

-- 解锁(将当前会话所有的表进行解锁)

UNLOCK TABLES;

MyISAM写锁:

写锁的时候,只要不解锁其他事务不可以执行任何操作,本身事务可以操作

-- 标准语法

-- 加锁

LOCK TABLE 表名 WRITE;

-- 解锁(将当前会话所有的表进行解锁)

UNLOCK TABLES;

悲观锁:

就是很悲观,它对于数据被外界修改的操作持保守态度,认为数据随时会修改。

整个数据处理中需要将数据加锁。悲观锁一般都是依靠关系型数据库提供的锁机制。

行锁,表锁不论是读写锁都是悲观锁。

乐观锁:

就是很乐观,每次自己操作数据的时候认为没有人会来修改它,所以不去加锁。

但是在更新的时候会去判断在此期间数据有没有被修改。

需要用户自己去实现,不会发生并发抢占资源,只有在提交操作的时候检查是否违反数据完整性。

乐观锁的简单实现方式:

实现思想:加标记去比较,一样则执行,不同则不执行

方式一:版本号

给数据表中添加一个version列,每次更新后都将这个列的值加1。

读取数据时,将版本号读取出来,在执行更新的时候,比较版本号。

如果相同则执行更新,如果不相同,说明此条数据已经发生了变化。

用户自行根据这个通知来决定怎么处理,比如重新开始一遍,或者放弃本次更新。

-- 创建city表

CREATE TABLE city(

    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  -- 城市id

    NAME VARCHAR(20),                   -- 城市名称

    VERSION INT                         -- 版本号

);

-- 添加数据

INSERT INTO city VALUES (NULL,'北京',1),(NULL,'上海',1),(NULL,'广州',1),(NULL,'深圳',1);

-- 修改北京为北京市

-- 1.查询北京的version

SELECT VERSION FROM city WHERE NAME='北京';

-- 2.修改北京为北京市,版本号+1。并对比版本号

UPDATE city SET NAME='北京市',VERSION=VERSION+1 WHERE NAME='北京' AND VERSION=1;

方式二:时间戳

和版本号方式基本一样,给数据表中添加一个列,名称无所谓,数据类型需要是timestamp

每次更新后都将最新时间插入到此列。

读取数据时,将时间读取出来,在执行更新的时候,比较时间。

如果相同则执行更新,如果不相同,说明此条数据已经发生了变化。

悲观锁和乐观锁使用前提:

对于读的操作远多于写的操作的时候,这时候一个更新操作加锁会阻塞所有的读取操作,降低了吞吐量。最后还要释放锁,锁是需要一些开销的,这时候可以选择乐观锁。

如果是读写比例差距不是非常大或者系统没有响应不及时,吞吐量瓶颈的问题,那就不要去使用乐观锁,它增加了复杂度,也带来了业务额外的风险。这时候可以选择悲观锁。

发表评论

后才能评论