MySQL读现象与锁机制
目录
内容概述
1.MySQL读现象
2.数据库锁机制
内容详细
1.MySQL读现象
数据库管理软件的“读现象”指的是当多个事务并发执行时，在读取数据方面可能碰到的问题，包括有脏读、不可重复读和幻读。
脏读
脏读指读到未提交的数据
不可重复读
不可重复读：一个事务下，两次读取数据不一致（侧重内容数据的修改）
幻读
幻读：幻读本质是一种特殊的不可重复读，事务A按照一定条件进行数据读取，期间事务B插入了相同搜索条件的新数据，事务A再次按照原条件进行读取时，发现了事务B新插入的数据称为幻读。（侧重新增或删除，插入数据读到多了一行）
2.数据库锁机制
什么是锁？为什么要加入锁机制？
锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制
为何要加入锁机制？
因为在数据库中，数据需要被不同的用户共享，当并发事务同时访问一个共享的资源时，有可能导致数据不一致、数据无效等问题。
为了应对这些问题，主流数据库都提供了锁机制，锁机制可以将并发的数据访问顺序化，以保证数据库中数据的一致性和有效性。
锁的分类
1.按锁的粒度划分：
行级锁，表级锁，页级锁
2.按锁级别划分：
共享锁，排他锁
3.按使用方式划分：
乐观锁，悲观锁
4.按加锁的方式划分：
自动锁，显示锁
5.按操作划分，可划分为：
DML锁，DDL锁
# 补充：
DML锁：数据锁，用于保护数据的完整性，其中包括行级锁、表级锁
DDL锁：数据字典锁，用于保护数据库对象的结构，比如表、索引等的结构定义。其中包括排他DDL锁、共享DDL锁、可中断解析锁
MySQL中的行级锁、表级锁、页级锁（粒度）
行级锁
行级锁是MySQL中锁定粒度最细的一种锁，表示只针对当前操作的行进行加锁。行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小，但加锁的开销也最大。
行级锁分为共享锁和排他锁
# 特点：
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，同样，并发度也是最高的。
支持引擎：InnoDB
行级锁定分为行共享读锁（共享锁）与行独占写锁（排他锁）
共享锁（S）：select * from table_name where ... lock in share mode
排他锁（X）:select * from table_name where ... for update
表级锁（偏向于读）
表级锁是MySQL中锁定粒度最大的一种锁。表示对当前操作的整张表加锁，实现简单，资源消耗较少，被大部分MySQL存储引擎支持。
MYISAM与INNODB都支持表级锁定
表级锁定分为表共享读锁（共享锁）与表独占锁（排他锁）
# 特点：
开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并且并发度最低
支持引擎：MyISAM、MEMORY、InNoDB
分类：表级锁定分为表共享读锁（共享锁）与表独占写锁（排他锁）
lock table 表名 read(write)，表名 read(write),...;
# 给表加读锁或者写锁
页级锁
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，但冲突少，行级锁冲突少，但速度慢。所以取了折中的页级，一次锁定相邻的一组记录。BDB支持页级锁。
# 特点：开销和加锁时间介于表锁和行锁之间，并发度一般
行级锁之共享锁与排他锁（级别）
行级锁分为共享锁和排他锁两种
与行处理相关的SQL有：
insert、update、delete、select，这四类sql在操作记录行时，可以为行加上锁，但需要知道的是：
1.对于insert、update、delete语句，InnoDB会自动给涉及的数据加锁，而且是排他锁（X）
2.对于普通的select语句，InnoDB不会加任何锁，需要我们手动添加
共享锁（S）：select ... lock in share mode; # 查出的记录行都会被锁住
排他锁（X）：select ... for update; # 查出的记录行都会被锁住
共享锁
共享锁又称为读锁，简称S锁，共享锁就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁，获准共享锁的事务只能读数据，不能修改数据知道释放所有的共享锁，所有共享锁可以支持并发读
如果事务X对数据A加上共享锁后，则其他事务只能对A再加共享锁或不加锁（在其他事务里一定不能再加排他锁，但在事务T自己里是可以自己加的），反之亦然。
# 用法
select ... lock in share mode;
在查询语句后面增加LOCK IN SHARE MODE，Mysql会对查询结果中的每行都加共享锁，当没有其他线程对查询结果集中的任何一行使用排他锁时，可以成功申请共享锁，否则会被阻塞。其他线程也可以读取使用了共享锁的表，而且这些线程读取的是同一个版本的数据。
排他锁
排他锁又称为写锁，简称X锁，排它锁就是不能与其他锁共存，如果一个事务获取了一个数据行的排他锁，其他事务就不能再对该行加任何类型的其他锁（共享锁和排他锁），但是获取排他锁的事务是可以对数据就行读取和修改
# 用法：
select ... for update;
在查询语句后面增加for update,Mysql会对查询结果中的每行都加排他锁，当没有其他线程对查询结果集中的任何一行使用排他锁时，可以成功申请排他锁，否则会被阻塞。
# 特例：加过排他锁的数据行在其他事务中是不能修改数据的，也不能通过for update 和 lock in share mode锁的方式查询数据，但可以直接通过select ... from...查询数据，因为普通select查询没有
MySQL死锁现象
1.关于死锁问题的知识储备
在MySQL中，行级锁并不是直接锁记录，而是锁索引，索引分为主键索引与非主键索引
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SQL语句操作了非主键索引，MySQL会优先锁定该非主键索引，再锁定相关的主键索引
在update、delete操作时，MySQL不仅锁定where条件扫描过的所有索引记录，而且会锁定相邻的键值，即所谓的next—key locking
2.死锁产生的本质原理
死锁的发生与否，并不在于事务中有多少条SQL语句，死锁的关键在于：两个(或以上)的session加锁的顺序不一致。
分析死锁的原因：
分析每条SQL语句的加锁规则，分析出每条语句的加锁顺序，然后检查多个并发SQL间是否存在以相反的顺序加锁的情况
MyISAM中是不会产生死锁的，因为MyISAM总是一次性获得所需的全部锁，要么全部满足，要么全部等待。而在InnoDB中，锁是逐步获得的，就造成了死锁的可能。
在两个或多个任务中，如果每个任务锁定了其他任务试图锁定的资源，此时会造成这些任务永久阻塞，从而出现死锁。例如：事务A获取了行1的共享锁，事务B获取了行2的共享锁
排他锁，等待事务 B 完成并释放其对行 2 持有的共享锁之前被阻塞。
排他锁，等待事务 A 完成并释放其对行 1 持有的共享锁之前被阻塞。
事务 B 完成之后事务 A 才能完成，但是事务 B 由事务 A 阻塞。该条件也称为循环依赖关系：事务 A 依赖于事务 B，事务 B 通过对事务 A 的依赖关系关闭循环。
# 产生条件
虽然进程在运行过程中，可能发生死锁，但死锁的发生也必须具备一定的条件，死锁的发生必须具备以下四个必要条件。
1）互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。
2）请求和保持条件：指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
3）不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
4）环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源......Pn正在等待已被P0占用的资源。
