数据库的锁机制
数据库为什么需要锁机制?有哪些锁机制?
【为什么要锁】
数据库是一个多用户使用的共享资源,比如一个用户表t_user,两个浏览器前面的人登录了同个一个账号，把电话号码改了。当多个用户并发地存取数据时，在数据库中就会产生多个事务同时存取同一数据的情况。若对并发操作不加控制就可能会读取和存储不正确的数据，破坏数据库的一致性(脏读，不可重复读，幻读等)，可能产生死锁。为了解决这个问题，加锁是一个非常重要的技术，对实现数据库并发控制是一个好的方案。简单说，当一个执行sql语句的事务想要操作表记录之前，先向数据库发出请求，对你访问的记录集加锁，在这个事务释放这个锁之前，其他事务不能对这些数据进行更新操作。
【有哪些锁】
锁包括行级锁、表级锁、悲观锁、乐观锁
行级锁:一种它锁，防止另外事务修改此行;在使用以下语句时，Oracle会自动应用行级锁：INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT … FOR UPDATE [OF columns] [WAIT n | NOWAIT];SELECT … FOR UPDATE语句允许用户一次锁定多条记录进行更新.使用commit或者rollback释放锁。MySql的innodb存储引擎默认是行级锁。特点:开锁大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高。适合于有大量按索引更新少量不同数据，同时又有并发查询的应用，如一些在线事务处理系统。
锁的分类(oracle)
一、按操作划分，可分为DML锁、DDL锁
二、按锁的粒度划分，可分为表级锁、行级锁、页级锁（mysql）
三、按锁级别划分，可分为共享锁、排他锁
四、按加锁方式划分，可分为自动锁、显示锁
五、按使用方式划分，可分为乐观锁、悲观锁
DML锁（data locks，数据锁），用于保护数据的完整性，其中包括行级锁(Row Locks (TX锁))、表级锁(table lock(TM锁))。 DDL锁（dictionary locks，数据字典锁），用于保护数据库对象的结构，如表、索引等的结构定义。其中包排他DDL锁（Exclusive DDL lock）、共享DDL锁（Share DDL lock）、可中断解析锁（Breakable parse locks）
乐观锁和悲观锁
乐观并发控制(乐观锁)和悲观并发控制（悲观锁）是并发控制主要采用的技术手段。
无论是悲观锁还是乐观锁，都是人们定义出来的概念，可以认为是一种思想。其实不仅仅是关系型数据库系统中有乐观锁和悲观锁的概念，像memcache、hibernate、tair等都有类似的概念。
针对于不同的业务场景，应该选用不同的并发控制方式。所以，不要把乐观并发控制和悲观并发控制狭义的理解为DBMS中的概念，更不要把他们和数据中提供的锁机制（行锁、表锁、排他锁、共享锁）混为一谈。其实，在DBMS中，悲观锁正是利用数据库本身提供的锁机制来实现的。
下面来分别学习一下悲观锁和乐观锁。
悲观锁
在关系数据库管理系统里，悲观并发控制（又名“悲观锁”，Pessimistic Concurrency Control，缩写“PCC”）是一种并发控制的方法。它可以阻止一个事务以影响其他用户的方式来修改数据。如果一个事务执行的操作都某行数据应用了锁，那只有当这个事务把锁释放，其他事务才能够执行与该锁冲突的操作。
悲观并发控制主要用于数据争用激烈的环境，以及发生并发冲突时使用锁保护数据的成本要低于回滚事务的成本的环境中。
悲观锁，正如其名，它指的是对数据被外界（包括本系统当前的其他事务，以及来自外部系统的事务处理）修改持保守态度(悲观)，因此，在整个数据处理过程中，将数据处于锁定状态。 悲观锁的实现，往往依靠数据库提供的锁机制 （也只有数据库层提供的锁机制才能真正保证数据访问的排他性，否则，即使在本系统中实现了加锁机制，也无法保证外部系统不会修改数据）
在数据库中，悲观锁的流程如下：
在对任意记录进行修改前，先尝试为该记录加上排他锁（exclusive locking）。
如果加锁失败，说明该记录正在被修改，那么当前查询可能要等待或者抛出异常。 具体响应方式由开发者根据实际需要决定。
如果成功加锁，那么就可以对记录做修改，事务完成后就会解锁了。
其间如果有其他对该记录做修改或加排他锁的操作，都会等待我们解锁或直接抛出异常。
MySQL InnoDB中使用悲观锁
要使用悲观锁，我们必须关闭mysql数据库的自动提交属性，因为MySQL默认使用autocommit模式，也就是说，当你执行一个更新操作后，MySQL会立刻将结果进行提交。
set autocommit=0;//0.开始事务 begin;/begin work;/start transaction; (三者选一就可以) //1.查询出商品信息 select status from t_goods where id=1 for update; //2.根据商品信息生成订单 insert into t_orders (id,goods_id) values (null,1); //3.修改商品status为2 update t_goods set status=2; //4.提交事务 commit;/commit work;上面的查询语句中，我们使用了
select…for update的方式，这样就通过开启排他锁的方式实现了悲观锁。此时在t_goods表中，id为1的 那条数据就被我们锁定了，其它的事务必须等本次事务提交之后才能执行。这样我们可以保证当前的数据不会被其它事务修改。上面我们提到，使用
select…for update会把数据给锁住，不过我们需要注意一些锁的级别，MySQL InnoDB默认行级锁。行级锁都是基于索引的，如果一条SQL语句用不到索引是不会使用行级锁的，会使用表级锁把整张表锁住，这点需要注意。优点与不足
悲观并发控制实际上是“先取锁再访问”的保守策略，为数据处理的安全提供了保证。但是在效率方面，处理加锁的机制会让数据库产生额外的开销，还有增加产生死锁的机会；另外，在只读型事务处理中由于不会产生冲突，也没必要使用锁，这样做只能增加系统负载；还有会降低了并行性，一个事务如果锁定了某行数据，其他事务就必须等待该事务处理完才可以处理那行数
乐观锁
在关系数据库管理系统里，乐观并发控制（又名“乐观锁”，Optimistic Concurrency Control，缩写“OCC”）是一种并发控制的方法。它假设多用户并发的事务在处理时不会彼此互相影响，各事务能够在不产生锁的情况下处理各自影响的那部分数据。在提交数据更新之前，每个事务会先检查在该事务读取数据后，有没有其他事务又修改了该数据。如果其他事务有更新的话，正在提交的事务会进行回滚。乐观事务控制最早是由孔祥重（H.T.Kung）教授提出。
乐观锁（ Optimistic Locking ） 相对悲观锁而言，乐观锁假设认为数据一般情况下不会造成冲突，所以在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测，如果发现冲突了，则让返回用户错误的信息，让用户决定如何去做。
相对于悲观锁，在对数据库进行处理的时候，乐观锁并不会使用数据库提供的锁机制。一般的实现乐观锁的方式就是记录数据版本。
数据版本,为数据增加的一个版本标识。当读取数据时，将版本标识的值一同读出，数据每更新一次，同时对版本标识进行更新。当我们提交更新的时候，判断数据库表对应记录的当前版本信息与第一次取出来的版本标识进行比对，如果数据库表当前版本号与第一次取出来的版本标识值相等，则予以更新，否则认为是过期数据。
实现数据版本有两种方式，第一种是使用版本号，第二种是使用时间戳。
使用版本号实现乐观锁
使用版本号时，可以在数据初始化时指定一个版本号，每次对数据的更新操作都对版本号执行+1操作。并判断当前版本号是不是该数据的最新的版本号。
1.查询出商品信息 select (status,status,version) from t_goods where id=#{id} 2.根据商品信息生成订单 3.修改商品status为2 update t_goods set status=2,version=version+1 where id=#{id} and version=#{version};优点与不足
乐观并发控制相信事务之间的数据竞争(data race)的概率是比较小的，因此尽可能直接做下去，直到提交的时候才去锁定，所以不会产生任何锁和死锁。但如果直接简单这么做，还是有可能会遇到不可预期的结果，例如两个事务都读取了数据库的某一行，经过修改以后写回数据库，这时就遇到了问题。
行共享 (ROW SHARE) – 禁止排他锁定表，与行排他类似，区别是别的事务还可以在此表上加任何排他锁。（除排他（exclusive）外）
行排他(ROW EXCLUSIVE) – 禁止使用排他锁和共享锁，其他事务依然可以并发地对相同数据表执行查询，插入，更新，删除操作，或对表内数据行加锁的操作，但不能有其他的排他锁（自身是可以的，没发现有什么用）
共享锁(SHARE) - 锁定表，对记录只读不写，多个用户可以同时在同一个表上应用此锁，在表没有被任何DML操作时，多个事务都可加锁，但只有在仅一个事务加锁的情况下只有此事务才能对表更新；当表已经被更新或者指定要更新时（select for update），任何事务都不能加此锁了。
共享行排他(SHARE ROW EXCLUSIVE) – 比共享锁更多的限制，禁止使用共享锁及更高的锁，在表没有被任何DML操作时，只有一个事务可以加锁，可以更新，书上说别的事务可以使用select for update锁定选中的数据行，可是实验后没被验证。
排他(EXCLUSIVE) – 限制最强的表锁，仅允许其他用户查询该表的行。禁止修改和锁定表行级锁和表级锁：
行级锁和表级锁是根据锁的粒度来区分的，行记录，表都是资源，锁是作用在这些资源上的。如果粒度比较小(比如行级锁)，可以增加系统的并发量但需要较大的系统开销，会影响到性能，出现死锁，，因为粒度小则操作的锁的数量会增加;如果作用在表上，粒度大，开销小，维护的锁少，不会出现死锁，但是并发是相当昂贵的，因为锁定了整个表就限制了其它事务对这个表中其他记录的访问。
