一文搞懂mysql中的共享锁排他锁悲观锁乐观锁以及使用场景

Posted 2021-07-24 分享录

一、常见锁类型

• 表级锁，锁定整张表

• 页级锁，锁定一页

• 行级锁，锁定一行

• 共享锁，也叫S锁，在MyISAM中也叫读锁

• 排他锁，也叫X锁，在MyISAM中也叫写锁

• 悲观锁，抽象性质，其实不真实存在

• 乐观锁，抽象性质，其实不真实存在

二、mysql引擎介绍

• 其实mysql中的引擎有很多种类，其中InnoDB和MyISAM引擎最常用

• 在mysql5.5版本前默认使用MyISAM引擎，之后使用InnoDB引擎

• 查看数据库引擎命令如下

show variables like '%storage_engine%';

三、常用引擎间的区别 

• MyISAM 操作数据都是使用的表锁，你更新一条记录就要锁整个表，导致性能较低，并发不高。当然同时它也不会存在死锁问题。

• 而 InnoDB 与 MyISAM 的最大不同有两点：一是 InnoDB 支持事务；二是 InnoDB 采用了行级锁。

• 在 Mysql 中，行级锁并不是直接锁记录，而是锁索引。索引分为主键索引和非主键索引两种，如果一条sql 语句操作了主键索引，Mysql 就会锁定这条主键索引；如果一条语句操作了非主键索引，MySQL会先锁定该非主键索引，再锁定相关的主键索引。

• InnoDB 行锁是通过给索引项加锁实现的，如果没有索引，InnoDB 会通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁。也就是说：如果不通过索引条件检索数据，那么InnoDB将对表中所有数据加锁，实际效果跟表锁一样。因为没有了索引，找到某一条记录就得扫描全表，要扫描全表，就得锁定表。

四、共享锁与排他锁

• 数据库的增删改操作默认都会加排他锁，而查询不会加任何锁。

• 共享锁：对某一资源加共享锁，自身可以读该资源，其他人也可以读该资源（也可以再继续加共享锁，即 共享锁可多个共存），但无法修改。要想修改就必须等所有共享锁都释放完之后。

• 排他锁：对某一资源加排他锁，自身可以进行增删改查，其他人无法进行任何操作。

//共享锁select * from 表名 lock in share mode//排他锁select * from 表名 for update

五、排他锁的实际应用

• 这里我们以两个操作数据库的请求为例，假设这两个请求分别为T1和T2

• 假设T1为查询请求，而T2为更新数据请求，在T1查询很长时间的时候，还没有返回结果，但是这时候T2过来请求更新了

• 这个流程应该是: T1运行加共享锁、T2运行、发现T1未完成等待其完成、T1完成、T2开始执行

• T2之所以要等待，是因为T2执行更新的时候需要给表加排他锁，但是数据库规定，不能在同一资源上同时共存这两种锁，所以T2必须等T1执行完，释放锁后，才可以正常操作

T1: select * from 表名 lock in share mode //假设还未返回结果T2: update 表名 set name='autofelix'

六、共享锁的实际应用

• 如果T1和T2都是执行的查询，也就是都加共享锁

• 这时候就不用等待，可以立马执行

• 因为同一资源上可以同时存在多个共享锁，也被称为，共享锁与共享锁兼容

• 意味着共享锁不阻止其他人同时读取资源，但是阻止其他人修改资源

T1: select * from table lock in share modeT2: select * from table lock in share mode

 七、死锁的发生

• 假设T1和T2都同时执行2个资源操作，分别是查询和更新数据

• 假设T1和T2同时达到select，T1对表加共享锁，而T2也加上了共享锁

• 当T1的select执行完毕，准备执行update时

• 根据锁机制，T1的共享锁必须升级到排他锁才可以执行接下来的update操作

• 在升级排他锁之前，必须等T2的共享锁释放，同理，T2也在等T1的共享锁释放

• 于是都在等待对方的锁释放，导致程序卡死，这种情况就是死锁

T1: 开启事务,执行查询更新两个操作     select * from table lock in share mode update table set column1='hello'
T2: 开启事务,执行查询更新两个操作     select * from table lock in share mode update table set column1='world'

八、另一种发生死锁的情景

• 当T1和T2都是只执行更新语句的时候

• 如下程序所示，这种语句非常的常见，很多人觉得他会产生死锁，其实要看情况

• 如果id是主键，由于主键机制，并不需要全表扫描，直接可以更新当前数据，所以不会产生死锁

• 如果id是普通字段，那么当T1加上排他锁之后，T2为了找到id=20条数据，必须进行全表扫描，当他扫到第10条的时候，发现这里有排他锁，导致全表扫描进行不下去，就会导致等待

T1: begin     update table set content='hello' where id=10
T2: begin update table set content='world' where id=20

九、死锁的解决方式

• 就是让T1和T2顺序执行，比如T1在执行完select后，立马给自身加上排他锁，这样T2不得不等待T1执行完才能继续

• 但是如果有很多请求过来的话，都必须等待，这对用户特别的不友好

• 所以，某些数据库引入了另一种方式，叫做更新锁，这里mysql除外，不存在更新锁

• 更新锁其实就是排他锁的另一种实现，只是他允许其他人读的同时加共享锁，但是不允许其他操作，除非释放了更新锁

• 流程大概如此: T1执行完select加上更新锁，T2执行查询完，准备加更新锁，发现已经有了，就等待，其他请求过来，如果查询是不受影响的，但是更新才等待

• 这相比上面的查询也要等待增加了效率

T1: begin     select * from table for update update table set content='hello'
T2: begin     select * from table for update update table set content='world'

T1: begin     select * from table [加更新锁操作] update table set content='hello'
T2: begin     select * from table [加更新锁操作] update table set content='world'

 十、意向锁和计划锁

• 计划锁与程序猿无关，不需要了解

• 意向锁，Innodb特有，分为意向共享锁和意向排他锁

• 意向共享锁: 表示事务获取共享锁时，必须先得获取该表的意向共享锁

• 意向排他锁: 表示事务获取排他锁时，必须先得获取该表的意向排他锁

• 我们知道要对整个表加锁，必须保证表内不存在任何锁

• 如果一行行的去检查是否加锁，效率必然极低，这时候可以检测意向锁是否被占用即可

十一、乐观锁和悲观锁

• 乐观锁和悲观锁都是针对select而言的

• 比如在商品抢购中，用户购买后库存需要减1，而很多用户同时购买时，读出来的库存数量一样，然后多个用户同时用该库存去减1

• 这种做法必然会出现很大的漏洞，如果向在淘宝，京东出现这种情况，你就可以打包回家种地了

• 这种情况如何解决呢，其实可以使用悲观锁进行解决，说白了也就是排他锁

• 用户进来查库存的时候，就加上排他锁，等他所有操作完成后，再释放排他锁，让其他人进来

• 不让用户等待，就可以使用乐观锁方式解决，乐观锁一般靠表的设计和时间戳来实现

• 一般是在表中添加version或者timestamp时间戳字段

• 这样就会保证如果更新失败，就表示有其他程序更新了数据库，就可以通过重试解决

• update table set num=num-1 where id=10 and version=12 

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