锁:综合
参考文章
阿里云面试官:说说MySQL的锁有那些类型,以及加锁的原理?
行级锁与表级锁
MyISAM和InnoDB存储引擎使用的锁:
MyISAM采用表级锁(table-level locking)。
InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁,默认为行级锁
表级锁和行级锁对比:
表级锁:
MySQL中锁定 粒度最大 的一种锁,对当前操作的整张表加锁,实现简单,资源消耗也比较少,加锁快,不会出现死锁。
其锁定粒度最大,触发锁冲突的概率最高,并发度最低,MyISAM和 InnoDB引擎都支持表级锁。
行级锁:
MySQL中锁定 粒度最小 的一种锁,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,并发度高,但加锁的开销也最大,加锁慢,会出现死锁。
InnoDB存储引擎的锁的算法有三种:
Record lock:单个行记录上的锁
Gap lock:间隙锁,锁定一个范围,不包括记录本身
Next-key lock:record+gap 锁定一个范围,包含记录本身
相关知识点:
innodb对于行的查询使用next-key lock
Next-locking keying为了解决Phantom Problem幻读问题
当查询的索引含有唯一属性时,将next-key lock降级为record key
Gap锁设计的目的是为了阻止多个事务将记录插入到同一范围内,而这会导致幻读问题的产生
有两种方式显式关闭gap锁:除了外键约束和唯一性检查外,其余情况仅使用record lock
A. 将事务隔离级别设置为RC
B. 将参数innodb_locks_unsafe_for_binlog设置为1
什么是乐观锁和悲观锁?
- 悲观锁:认为数据随时会被修改,因此每次读取数据之前都会上锁,防止其它事务读取或修改数据;应用于数据更新比较频繁的场景;
- 乐观锁:操作数据时不会上锁,但是更新时会判断在此期间有没有别的事务更新这个数据,若被更新过,则失败重试;适用于读多写少的场景。乐观锁的实现方式有:
- 加一个版本号或者时间戳字段,每次数据更新时同时更新这个字段;
- 先读取想要更新的字段或者所有字段,更新的时候比较一下,只有字段没有变化才进行更新
常见的封锁类型?
意向锁是 InnoDB 自动加的, 不需用户干预。
对于 UPDATE、 DELETE 和 INSERT 语句, InnoDB
会自动给涉及数据集加排他锁(X);
对于普通 SELECT 语句,InnoDB 不会加任何锁;
事务可以通过以下语句显式给记录集加共享锁或排他锁:
共享锁(S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE。 其他 session 仍然可以查询记录,并也可以对该记录加 share mode 的共享锁。但是如果当前事务需要对该记录进行更新操作,则很有可能造成死锁。
排他锁(X):SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE。其他 session 可以查询该记录,但是不能对该记录加共享锁或排他锁,而是等待获得锁
- 排它锁(Exclusive Lock)/ X锁:事务对数据加上X锁时,只允许此事务读取和修改此数据,并且其它事务不能对该数据加任何锁;
- 共享锁(Shared Lock)/ S锁:加了S锁后,该事务只能对数据进行读取而不能修改,并且其它事务只能加S锁,不能加X锁
- 意向锁(Intention Locks):
- 一个事务在获得某个数据行对象的 S 锁之前,必须先获得整个表的 IS 锁或更强的锁;
- 一个事务在获得某个数据行对象的 X 锁之前,必须先获得整个表的 IX 锁;
- IS/IX 锁之间都是兼容的;
- 好处:如果一个事务想要对整个表加X锁,就需要先检测是否有其它事务对该表或者该表中的某一行加了锁,这种检测非常耗时。有了意向锁之后,只需要检测整个表是否存在IX/IS/X/S锁就行了
锁的作用:用于管理对共享资源的并发访问,保证数据库的完整性和一致性
封锁粒度的概念
MySQL 中提供了两种封锁粒度:行级锁以及表级锁。
封锁粒度小:
- 好处:锁定的数据量越少,发生锁争用的可能就越小,系统的并发程度就越高;
- 坏处:系统开销大(加锁、释放锁、检查锁的状态都需要消耗资源)
MySQL加锁
SELECT ... LOCK In SHARE MODE;
SELECT ... FOR UPDATE;
什么是三级封锁协议?
- 一级封锁协议:事务在修改数据之前必须先对其加X锁,直到事务结束才释放。可以解决丢失修改问题(两个事务不能同时对一个数据加X锁,避免了修改被覆盖);
- 二级封锁协议:在一级的基础上,事务在读取数据之前必须先加S锁,读完后释放。可以解决脏读问题(如果已经有事务在修改数据,就意味着已经加了X锁,此时想要读取数据的事务并不能加S锁,也就无法进行读取,避免了读取脏数据);
- 三级封锁协议:在二级的基础上,事务在读取数据之前必须先加S锁,直到事务结束才能释放。可以解决不可重复读问题(避免了在事务结束前其它事务对数据加X锁进行修改,保证了事务期间数据不会被其它事务更新)
什么是两段锁协议?
事务必须严格分为两个阶段对数据进行加锁和解锁的操作,第一阶段加锁,第二阶段解锁。也就是说一个事务中一旦释放了锁,就不能再申请新锁了。
可串行化调度是指,通过并发控制,使得并发执行的事务结果与某个串行执行的事务结果相同。事务遵循两段锁协议是保证可串行化调度的充分条件。
什么是乐观锁和悲观锁?悲观锁:认为数据随时会被修改,因此每次读取数据之前都会上锁,防止其它事务读取或修改数据;应用于数据更新比较频繁的场景;乐观锁:操作数据时不会上锁,但是更新时会判断在此期间有没有别的事务更新这个数据,若被更新过,则失败重试;适用于读多写少的场景。乐观锁的实现方式有:加一个版本号或者时间戳字段,每次数据更新时同时更新这个字段;先读取想要更新的字段或者所有字段,更新的时候比较一下,只有字段没有变化才进行更新常见的封锁类型?意向锁是 InnoDB 自动加的, 不需用户干预。对于 UPDATE、 DELETE 和 INSERT 语句, InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁(X);对于普通 SELECT 语句,InnoDB 不会加任何锁;事务可以通过以下语句显式给记录集加共享锁或排他锁:共享锁(S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE。 其他 session 仍然可以查询记录,并也可以对该记录加 share mode 的共享锁。但是如果当前事务需要对该记录进行更新操作,则很有可能造成死锁。排他锁(X):SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE。其他 session 可以查询该记录,但是不能对该记录加共享锁或排他锁,而是等待获得锁
排它锁(Exclusive Lock)/ X锁:事务对数据加上X锁时,只允许此事务读取和修改此数据,并且其它事务不能对该数据加任何锁;共享锁(Shared Lock)/ S锁:加了S锁后,该事务只能对数据进行读取而不能修改,并且其它事务只能加S锁,不能加X锁意向锁(Intention Locks):一个事务在获得某个数据行对象的 S 锁之前,必须先获得整个表的 IS 锁或更强的锁;一个事务在获得某个数据行对象的 X 锁之前,必须先获得整个表的 IX 锁;IS/IX 锁之间都是兼容的;好处:如果一个事务想要对整个表加X锁,就需要先检测是否有其它事务对该表或者该表中的某一行加了锁,这种检测非常耗时。有了意向锁之后,只需要检测整个表是否存在IX/IS/X/S锁就行了锁的作用:用于管理对共享资源的并发访问,保证数据库的完整性和一致性
封锁粒度的概念MySQL 中提供了两种封锁粒度:行级锁以及表级锁。
封锁粒度小:
好处:锁定的数据量越少,发生锁争用的可能就越小,系统的并发程度就越高;坏处:系统开销大(加锁、释放锁、检查锁的状态都需要消耗资源)MySQL加锁SELECT ... LOCK In SHARE MODE;SELECT ... FOR UPDATE;什么是三级封锁协议?一级封锁协议:事务在修改数据之前必须先对其加X锁,直到事务结束才释放。可以解决丢失修改问题(两个事务不能同时对一个数据加X锁,避免了修改被覆盖);二级封锁协议:在一级的基础上,事务在读取数据之前必须先加S锁,读完后释放。可以解决脏读问题(如果已经有事务在修改数据,就意味着已经加了X锁,此时想要读取数据的事务并不能加S锁,也就无法进行读取,避免了读取脏数据);三级封锁协议:在二级的基础上,事务在读取数据之前必须先加S锁,直到事务结束才能释放。可以解决不可重复读问题(避免了在事务结束前其它事务对数据加X锁进行修改,保证了事务期间数据不会被其它事务更新)什么是两段锁协议?事务必须严格分为两个阶段对数据进行加锁和解锁的操作,第一阶段加锁,第二阶段解锁。也就是说一个事务中一旦释放了锁,就不能再申请新锁了。
可串行化调度是指,通过并发控制,使得并发执行的事务结果与某个串行执行的事务结果相同。事务遵循两段锁协议是保证可串行化调度的充分条件。