Mysql各种锁机制

Posted 2021-12-03 wgchen~

阅读目录

• 一、mysql 锁介绍
• • 锁来源
  • 锁种类
  • 思维导图一览
• 二、MyISAM 表锁
• • sys_admin_log 操作日志 MyISAM 表
  • test_users 用户 InnoDB 表
  • 1、读锁
  • 2、写锁
  • 3、总结
  • • 意向锁含义（百度百科）
    • 总结
• 三、InnoDB 行锁
• • 1、共享锁（S 锁）
  • 2、排它锁（X 锁
  • 3、总结
• 四、锁的算法（行锁）
• • 1、记录锁
  • 2、间隙锁
  • 3、临键锁

一、mysql 锁介绍

锁来源

在存在并发操作的时候，必然需要一种机制来保证数据的完整性与一致性。
锁就是这一技术的实现。

锁种类

根据概念分：悲观锁和乐观锁

根据粒度分：
表锁、页锁、行锁，最常见的就是表锁和行锁。
其中，MyISAM引擎只有表锁，而InooDB既有表锁也有行锁。

根据功能分：
共享锁、排它锁（独占锁）、意向锁等。
其中，共享锁被称为 S 锁。排它锁称为 X 锁。

锁名称	特点
表锁	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。
行锁	开销大，发生锁冲突概率低。并发度高，会发生死锁。
页锁	开销、加锁时间、锁定粒度界于表锁和行锁之间，会出现死锁，并发度一般。

思维导图一览

MySQL 的各种锁可能会让人难以理解，理解之前务必心中要有个思维导图，哪个锁归属哪个引擎，哪个锁归属哪个锁，心中一定要有个大类和小类的区分，这样在学起来就不会太难了。

二、MyISAM 表锁

先看一下读锁和写锁的兼容性：

当前锁模式 / 是否兼容 / 请求锁模式	读锁	写锁
读锁	是	否
写锁	是	否

MySQL 测试版本 | 5.7.26

表引擎：sys_admin_log 表为 MyISAM，test_users 表为 InnoDB。

sys_admin_log 操作日志 MyISAM 表

CREATE TABLE `sys_admin_log` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `admin_name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '账号',
  `created_at` int(12) DEFAULT NULL COMMENT '操作时间',
  `ip` varchar(200) CHARACTER SET utf8 DEFAULT NULL COMMENT 'ip',
  `content` text COMMENT '日志',
  `admin_id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '账号id',
  `path` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '操作路由',
  `method` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '操作方法',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 ROW_FORMAT=DYNAMIC COMMENT='操作日志表';

INSERT INTO `sys_admin_log` (`id`, `admin_name`, `created_at`, `ip`, `content`, `admin_id`, `path`, `method`) VALUES ('1', 'admin_name', '1632898006', '127.0.0.1', '{\\"s\\":\\"\\\\/api\\\\/index\\"}', '1', 'api/index', 'GET');
INSERT INTO `sys_admin_log` (`id`, `admin_name`, `created_at`, `ip`, `content`, `admin_id`, `path`, `method`) VALUES ('2', 'admin_name', '1632898498', '127.0.0.1', '{\\"s\\":\\"\\\\/api\\\\/index\\"}', '1', 'api/index', 'GET');

test_users 用户 InnoDB 表

CREATE TABLE `test_users` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) DEFAULT '',
  `email` varchar(255) DEFAULT '',
  `password` varchar(255) DEFAULT '',
  `pid` int(11) DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1800010 DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800001', 'kana.sasaki', '[e-mail]', '\\"\\\\BvW[h]\\'b~zV`nl', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800002', 'fyamaguchi', '[e-mail]', '.Wh4_}', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800003', 'nanami.sakamoto', '[e-mail]', '3A)J&SqtrbxDiMU7S', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800004', 'kanou.nanami', '[e-mail]', 'xKB1nz~+/J#FserC', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800005', 'chiyo93', '[e-mail]', 'M&5M]B~hg!p', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800006', 'uyamaguchi', '[e-mail]', 'n*P*H`0[', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800007', 'akira.sato', '[e-mail]', 'wQ_vE4[t\\"v', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800008', 'atsushi06', '[e-mail]', 'FYw\\")QWG*', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800009', 'shota40', '[e-mail]', '3uJ.u.7.<i?', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800010', 'ogaki.yuta', '[e-mail]', '.=&~}7_]bI<', '0');
INSERT INTO `test_users` (`id`, `name`, `email`, `password`, `pid`) VALUES ('800011', 'koizumi.sayuri', '[e-mail]', '+_2g|fCy}DuR~lU0en', '0');

1、读锁

语法：lock table tablename read

会话 1：给 sys_admin_log 表加锁，就不能对 test_users 等其它表进行操作了，只能对加锁的表进行读操作。

mysql> lock table sys_admin_log read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from sys_admin_log;
+----+------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
| id | admin_name | created_at | ip        | content              | admin_id | path      | method |
+----+------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
|  1 | admin_name | 1632898006 | 127.0.0.1 | {"s":"\\/api\\/index"} |        1 | api/index | GET    |
|  2 | admin_name | 1632898498 | 127.0.0.1 | {"s":"\\/api\\/index"} |        1 | api/index | GET    |
+----+------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from test_users limit 0,2;
ERROR 1100 (HY000): Table 'test_users' was not locked with LOCK TABLES
mysql>
mysql> delete from test_users where id = 2;
ERROR 1100 (HY000): Table 'test_users' was not locked with LOCK TABLES
mysql>

会话 2：会话 1 中给 sys_admin_log 表加锁，不影响会话 2 查询加锁的表和其它表。

mysql> select * from sys_admin_log;
+----+------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
| id | admin_name | created_at | ip        | content              | admin_id | path      | method |
+----+------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
|  1 | admin_name | 1632898006 | 127.0.0.1 | {"s":"\\/api\\/index"} |        1 | api/index | GET    |
|  2 | admin_name | 1632898498 | 127.0.0.1 | {"s":"\\/api\\/index"} |        1 | api/index | GET    |
+----+------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

会话 2：
此时会话 1 虽然对 sys_admin_log 加表锁了，
但是会话 2 也依然可以对 sys_admin_log 表加表锁。
但是加上表锁后，会话 2 也和会话 1 一样只能对进行查询的操作了。

mysql> lock table sys_admin_log read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test_users;
ERROR 1100 (HY000): Table 'test_users' was not locked with LOCK TABLES
mysql>
mysql> UPDATE `sys_admin_log` SET `admin_name`='admin_name5' WHERE (`id`='1');
ERROR 1099 (HY000): Table 'sys_admin_log' was locked with a READ lock and can't be updated
mysql>

结论 1：在执行表读锁后，当前会话只能访问加锁的这个表，不能访问未加锁的表，但是非当前会话不受影响。

会话 1：对 sys_admin_log 表进行加表锁，并对 id 为 1 的数据进行删除。

mysql> lock table sys_admin_log read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from sys_admin_log;
+----+-------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
| id | admin_name  | created_at | ip        | content              | admin_id | path      | method |
+----+-------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
|  1 | admin_name5 | 1632898006 | 127.0.0.1 | {"s":"\\/api\\/index"} |        1 | api/index | GET    |
|  2 | admin_name  | 1632898498 | 127.0.0.1 | {"s":"\\/api\\/index"} |        1 | api/index | GET    |
+----+-------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> delete from sys_admin_log where id = 1;
ERROR 1099 (HY000): Table 'sys_admin_log' was locked with a READ lock and can't be updated
mysql>

会话 2：对 sys_admin_log 表中某行数据进行删除，但会造成阻塞。

mysql> delete from classroom where id = 3;
……等待

结论 2：
在执行表读锁后，当前会话只能进行查询操作，不能进行其它操作（update、delete 等）。非当前会话可以执行其它操作，但会造成阻塞。

2、写锁

语法：lock table tablename write

会话 1：会话 1 持有 sys_admin_log 表读锁，其它会话能持有该表的读锁，但不能持有该表的写锁。

mysql> lock table sys_admin_log read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

会话 2：会话 2 可在持有 sys_admin_log 的表读锁，但不能持有表写锁，会造成阻塞。

mysql> lock table classroom read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> lock table classroom write;
……等待

结论 1：当一个会话持有表读锁，其它会话可以持有表读锁，但不能持有表写锁。

会话 1：事务 1 给 sys_admin_log 加表锁，那只有事务 1 才能进行增删改查操作。

mysql> lock table sys_admin_log write;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from sys_admin_log;
+----+------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
| id | admin_name | created_at | ip        | content              | admin_id | path      | method |
+----+------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
|  3 | admin_name | 1632898498 | 127.0.0.1 | {"s":"\\/api\\/index"} |        1 | NULL      | NULL   |
|  2 | admin_name | 1632898498 | 127.0.0.1 | {"s":"\\/api\\/index"} |        1 | api/index | GET    |
+----+------------+------------+-----------+----------------------+----------+-----------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql>

会话 2：会话 1 加了写锁后，会话 2 不能在对此表进行操作，但是可以对其它表进行操作。

mysql> select * from sys_admin_log;
Ctrl-C -- sending "KILL QUERY 214" to server ...
Ctrl-C -- query aborted.
ERROR 1317 (70100): Query execution was interrupted
mysql> select * from test_users limit 0,2;
+--------+-------------+--------------------------------------+------------------+------+
| id     | name        | email                                | password         | pid  |
+--------+-------------+--------------------------------------+------------------+------+
| 800001 | kana.sasaki | [e-mail]           | "\\BvW[h]'b~zV`nl |    0 |
| 800002 | fyamaguchi  | [e-mail] | .Wh4_}           |    0 |
+--------+-------------+--------------------------------------+------------------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> update test_users set name = "willem" where id = 800001;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from test_users limit 0,2;
+--------+------------+--------------------------------------+------------------+------+
| id     | name       | email                                | password         | pid  |
+--------+------------+--------------------------------------+------------------+------+
| 800001 | willem     | [e-mail]           | "\\BvW[h]'b~zV`nl |    0 |
| 800002 | fyamaguchi | [e-mail] | .Wh4_}           |    0 |
+--------+------------+--------------------------------------+------------------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

结论 2：当一个会话持有表写锁，那么该会话只能对该表进行增删改查操作。其它会话则不能对该表进行一切操作。但是不影响其它会话对别的表进行操作。

3、总结

\\	表读锁	表写锁
当一个事务已持有表读 / 写锁，其它事务是否可对该表进行 curd	可查不可增删改	可增删该查
当一个事务已持有表读锁，其它事务能否在继续持有表读 / 写锁	能在持有表读锁	不能持有表写锁
当一个事务已持有表写锁，其它事务能否在继续持有表读 / 写锁	不能持有表读锁	不能持有表写锁
当一个事务已持有表读 / 写锁，那这个事务能否在对别的表进行操作	不能	不能
# 二、InnoDB 表锁（意向锁）：

意向锁含义（百度百科）

意向锁的含义是如果对一个结点加意向锁，则说明该结点的下层结点正在被加锁；对任一结点加锁时，必须先对它的上层结点加意向锁。

意向锁是有数据引擎自己维护的，用户无法手动干预，在加行级排它锁或共享锁之前，InooDB 先会判断所在数据行的数据表中是否有对应的意向锁。

InooDB 是持有行锁的，MyISAM 是没有行锁的，既然有行锁，必然就要了解一下 InooDB 下行锁和表锁之间的那兼容性。

下面做个实验：

会话 1：给 test_users 表中某一行数据加上共享锁，并未提交

mysql> select * from test_users limit 0,3;
+--------+-----------------+--------------------------------------+-------------------+------+
| id     | name            | email                                | password          | pid  |
+--------+-----------------+--------------------------------------+-------------------+------+
| 800001 | willem          | [e-mail]           | "\\BvW[h]'b~zV`nl  |    0 |
| 800002 | fyamaguchi      | [e-mail] | .Wh4_}            |    0 |
| 800003 | nanami.sakamoto | [e-mail]        | 3A)J&SqtrbxDiMU7S |    0 |
+--------+-----------------+--------------------------------------+-------------------+------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test_users where id = 800001 lock in share mode;
+--------+--------+----------------------------+------------------+------+
| id   
以上是关于Mysql各种锁机制的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 
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 探索Mysql锁机制——乐观锁&悲观锁
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