数据库锁
锁和索引是数据库两大核心概念,了解索引,可以从 B+ 树,Hash 索引,页结构,缓存池,索引原则等方面理解。理解锁,要从哪些方面入手?
为什么要加锁
加锁的目的,其实是为了保证数据的一致性。 当多个线程并发访问某个数据时,加锁,可以保证这个数据在任何时刻最多只有一个线程在访问,保证数据的完整性和一致性。
锁的分类
锁可以按照锁粒度划分,可以按照数据库管理角度划分。
按照锁粒度划分
按照锁粒度划分,可以将锁划分成 行锁,页锁和表锁。
快速回忆一遍 InnoDB 存储引擎的逻辑结构:所有数据都被逻辑地存放在一个空间内,称为表空间,而表空间由段(sengment)、区(extent)、页(page)组成。
InnoDB存储引擎的逻辑结构
- 行锁
行锁,就是按照行的粒度对数据进行锁定,锁定粒度小,发生锁冲突概率低,可以实现并发都高,但是对于锁的开销比较大,加上会比较慢,容易出现死锁的情况。
- 页锁
页锁就是页的粒度上进行锁定,锁定的数据资源比行锁要多,因为一个页中可以有多个行记录,当我们使用页锁的时候,会出现数据浪费的现象,页锁的开销介于表锁行锁之间。
- 表锁
表锁就是对数据进行锁定,锁定粒度很大,发送锁的概率很高,数据访问的并发度。不过好处在于对锁的使用开销小,加锁会很快。
InnoDB 和 Oracle 支持行锁和表锁,MyISAM 只支持表锁, MySQL BDB 存储引擎支持页锁和表锁。SQL Server 可以支持行锁,页锁和表锁。
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按照数据库管理角度划分
按照数据库管理角度划分,可以将锁分成排他锁和共享锁。
- 共享锁
共享锁,也叫读锁,或者 S 锁,共享锁锁定的资源可以被其他用户读取,但不能修改。 在进行 SElECT 的时候,会将对象进行共享锁锁定,当数据读取完毕之后,就会释放共享锁,这样就可以保证数据在读取时不被修改。
给某个表加共享锁:
LOCK TABLE product_comment READ;
当数据表加上共享锁的时候,该表数据就会变成只读模式,当时我们想更新 product_comment 表中的数据会报错,比如:
UPDATE product_comment SET product_id = 10002 WHERE user_id = 912178;
系统报错如下:
ERROR 1099 (HY000): Table 'product_comment' was locked with a READ lock and can't be updated
如果对表共享锁进行解锁:
UNLOCK TABLE;
给某行数据加共享锁
SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE
例子:
SELECT comment_id, product_id, comment_text, user_id FROM product_comment WHERE user_id = 912178 LOCK IN SHARE MODE
- 排他锁
排他锁也叫做独占锁,写锁或者 X 锁,排他锁锁定的数据只允许进行锁定操作的事务使用,其他事务无法对已锁定的数据进行查询或者修改。
给表加排他锁
LOCK TABLE product_comment WRITE;
排他锁的事务可以对 product_comment 进行查询和修改。其他事务如果想要在 product_comment 表上查询数据,则需要等待。
释放掉排他锁
UNLOCK TABLE;
数据行上添加排他锁
SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE
例子:
SELECT comment_id, product_id, comment_text, user_id FROM product_comment WHERE user_id = 912178 FOR UPDATE;
当我们对数据进行更新的时候会自动使用排他锁,也就是 INSERT ,DELETE 或者 UPDATE 的时候,数据库自动使用排他锁,防止其他事务对改数据进行操作。
从程序员角度进行划分
- 乐观锁
乐观锁认为对同一个数据并发操作不会总发生,是小概率事件,因此不用每次对数据进行更新或者删除。
UPDATE ... SET version=version+1 WHERE version=version
此时,如果已经有事务对这条数据进行了更新,修改就不会成功。
- 悲观锁
悲观锁(Pessimistic Locking),通过数据库自身的锁机制来实现,从而保证数据操作的排他性。
- 乐观锁适合读操作多的场景,相对来说写的操作⽐较少。它的优点在于程序实现,不存在死锁问题,不过适⽤场景也会相对乐观,因为它阻⽌不了除了程序以外的数据库操作。
- 悲观锁适合写操作多的场景,因为写的操作具有排它性。采⽤悲观锁的⽅式,可以在数据库层⾯阻⽌其他事务对该数据的操作权限,防⽌读-写和写-写的冲突