MySQL锁机制

一、表锁、页锁、行锁

为了保证数据的一致性，数据库提供了不同的锁机制，让各线程有序地访问数据库资源。
MySQL数据库存在多种数据存储引擎，每种存储引擎所针对的应用场景都不一样。为了满足各自特定应用场景的需求，各存储引擎的锁机制也有较大区别。
MySQL各存储引擎使用了三种类型（级别）的锁定机制：表级锁定，行级锁定和页级锁定。

1、表锁

概念：表级锁是mysql锁中粒度最大的一种锁，表示当前的操作对整张表加锁，资源开销比行锁少，不会出现死锁的情况，但是发生锁冲突的概率很大。大部分mysql引擎都支持表锁，MyISAM和InnoDB都支持表级锁。MyISAM默认使用表级锁。

特点：

1）偏向MyISM存储引擎，开销小，加锁快；

2）不会产生死锁；

3）锁的粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。

2、行锁

概念：行级锁是Mysql中锁粒度最小的一种锁，表示只对当前操作的行进行加锁，而不是对整张表加锁。InnoDB存储引擎默认使用行级锁。

特点：

1）加锁粒度最小，但加锁的开销最大；

2）大大减少数据库操作的冲突，但有可能会出现死锁的情况。

注意：InnoDB行锁是通过给索引的索引项加锁来实现的，只有通过索引条件操作数据时，InnoDB才使用行锁。否则，InnoDB将使用表锁。在实际应用中，需要注意InnoDB行锁的特性。否则，容易导致大量锁冲突，从而影响并发性能。
1）在不通过索引条件查询的时候，InnoDB使用的是表锁，而不是行锁。

　  测试方式：A. 在一个mysql终端界面 set autocommit = 0，开启手动提交事务；然后begin、commit控制事务；

　　　　　　  B. 在另一个mysql终端界面输入insert、delete、update语句进行测试。

2）当表有多个索引的时候，不同的事务可以使用不同的索引锁定不同的行。另外，不论是使用主键索引、唯一索引或普通索引，InnoDB都会使用行锁来对数据加锁。
3）即便在条件中使用了索引字段，但是否使用索引来检索数据是由MySQL通过判断不同执行计划来决定的。如果MySQL认为全表扫描效率更高，比如一些很小的表，它就不会使用索引。这种情况下，InnoDB将使用表锁，而不是行锁。因此，在分析锁冲突时，需要检查SQL语句的执行计划，以确认是否真正使用了索引。

3、页锁

概念：页级锁是MySQL中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。表级锁速度快，但冲突多。行级锁冲突少，但速度慢。所以处于折衷的页级锁，一次锁定相邻的一组记录。BDB引擎支持页级锁。

特点：处于表锁和行锁之间。

MyISAM和MEMORY存储引擎采用的是表级锁（table-level-locking）；BDB存储引擎采用的是页面锁（page-level-locking），同时也支持表级锁；InnoDB存储引擎既支持行级锁，也支持表级锁，默认情况下是采用行级锁。

二、乐观锁、悲观锁

乐观锁和悲观锁不是指具体的两种锁，而是指两种常见资源并发锁的设计思路，也是并发编程中一个非常基础的概念。

1、乐观锁

概念：就是对一切操作持乐观态度。它假设不会发生并发冲突，只在提交时检查是否违反了数据完整性。

特点：

1）提交时才去锁定，所以不会产生任何锁和死锁问题；

2）只能防止脏读后数据的提交，不能解决脏读问题；

3）适合读多写/更新少的场景。因为过多的写/更新操作将导致version比较不一致的概率大大增加。

4）并发高时需要按实际情况处理。

实现方式：

1）表中增加version字段，查询表中数据时，获取version版本号，然后版本号+1。修改表中数据时，判断version版本号是否大于存储的版本号，如果是则操作成功，如果不是则说明已经有其他线程更新了数据，操作失败。

　  update table set status = 1,version = version+1 where id = #{id} and version = #{version};

2）实现方式和1）差不多，是在表增加一个时间戳（timestamp）字段。和上面的version字段类似。在更新提交时，检查当前数据库中数据的时间戳，用来和更新前取到的时间戳进行对比，如果一致就更新，否则就失败。

3）Java中无锁，CompareAndSwap即CAS，也是采用了乐观锁设计思路。CAS操作包含三个参数CAS(V,E,N)：V表示要更新的变量，E表示预期值，N表示新值。仅当V值等于E值时，才将V的值设为N。如果V值和E值不同，则说明已经有其他线程做了更新，则当前线程什么都不做。最后，CAS返回当前V的真实值。

2、悲观锁

概念：就是对一切操作持悲观态度。它假设一定会有并发冲突，先获取锁，再进行业务操作。操作过程中强行独占资源，在整个数据处理过程中，将数据处于锁定状态。

特点：

1）适合写/更新多读少的应用场景。写/更新操作多的情况，容易导致数据不一致，所以使用悲观锁可以保证有序操作数据。

2）并发高时需要按实际情况处理。并发高时，悲观锁可以保证数据的一致性，但会导致线程串行执行，会影响系统性能。

实现方式：

1）关系型数据库里的表锁、行锁，读锁、写锁等都属于悲观锁。

2）MySQL中使用select … for update操作来实现悲观锁。但需要注意，select ... for update语句执行过程中，所有被扫描过的行都会加上锁。因此，使用select ... for update必须确定使用了索引，否则将是锁表。

3）Java里面线程同步相关的synchronized、lock也属于悲观锁。 

总结：乐观锁在不发生取锁失败的情况下开销比悲观锁小，但是一旦发生失败回滚开销则比较大，因此乐观锁适合用在取锁失败概率比较小的场景，可以提升系统并发性能。

三、读锁（共享锁）、写锁（排它锁）

1、读锁

概念：读锁又叫共享锁或S锁。若事务T对数据对象A加上了S锁，则事务T可以读A但不能修改A。其他事务也只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。这保证了其他事务可以读A，但在T释放A的S锁之前不能对A做任何修改。

举例：select ... in share mode，当前读，加读锁

2、写锁

概念：写锁又叫排他锁或X锁。若事务T对数据对象A加上X锁，事务T可以读A也可以修改A。其他事务不能再对A加任何锁，直到T释放A上的X锁。这保证了其他事务在T释放A上的X锁之前不能对A进行读取和修改。

举例：insert/update/delete操作；select ... for update，当前读，加写锁