mysql行级锁、页级锁和表级锁

向右看齐 2021-11-13 23:34 418阅读 0赞

### mysql行级锁、页级锁和表级锁 ###

*   *  Mysql锁介绍
     *  锁的类型
     *   *  不同锁的对比
         *  表级锁
         *  行级锁

## Mysql锁介绍 ##

Mysql的锁是由具体的存储引擎实现的。所以像Mysql的默认引擎MyISAM和第三方插件引擎 InnoDB的锁实现机制是有区别的。

## 锁的类型 ##

***1. 表级锁定（table-level）***  
表级别的锁定是MySQL各存储引擎中最大颗粒度的锁定机制。该锁定机制最大的特点是实现逻辑非常简单，带来的系统负面影响最小。所以获取锁和释放锁的速度很快。由于表级锁一次会将整个表锁定，所以可以很好的避免困扰我们的死锁问题。  
当然，锁定颗粒度大所带来最大的负面影响就是出现锁定资源争用的概率也会最高，致使并大度大打折扣。  
使用表级锁定的主要是`MyISAM，InnoDB，BDB,MEMORY，CSV`等一些非事务性存储引擎。  
***2. 行级锁定（row-level）***  
行级锁定最大的特点就是锁定对象的颗粒度很小，也是目前各大数据库管理软件所实现的锁定颗粒度最小的。由于锁定颗粒度很小，所以发生锁定资源争用的概率也最小，能够给予应用程序尽可能大的并发处理能力而提高一些需要高并发应用系统的整体性能。  
虽然能够在并发处理能力上面有较大的优势，但是行级锁定也因此带来了不少弊端。由于锁定资源的颗粒度很小，所以每次获取锁和释放锁需要做的事情也更多，带来的消耗自然也就更大了。此外，行级锁定也最容易发生死锁。  
使用行级锁定的主要是`InnoDB`存储引擎。  
***3. 页级锁定（page-level）***  
页级锁定是MySQL中比较独特的一种锁定级别，在其他数据库管理软件中也并不是太常见。页级锁定的特点是锁定颗粒度介于行级锁定与表级锁之间，所以获取锁定所需要的资源开销，以及所能提供的并发处理能力也同样是介于上面二者之间。另外，页级锁定和行级锁定一样，会发生死锁。  
在数据库实现资源锁定的过程中，随着锁定资源颗粒度的减小，锁定相同数据量的数据所需要消耗的内存数量是越来越多的，实现算法也会越来越复杂。不过，随着锁定资源颗粒度的减小，应用程序的访问请求遇到锁等待的可能性也会随之降低，系统整体并发度也随之提升。  
使用页级锁定的主要是`BerkeleyDB(BDB)`存储引擎。

### 不同锁的对比 ###

表级锁：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，并发度最低；  
行级锁：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，并发度也最高；  
页面锁：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般。  
适用：从锁的角度来说，表级锁更适合于以查询为主，只有少量按索引条件更新数据的应用，如Web应用；而行级锁则更适合于有大量按索引条件并发更新少量不同数据，同时又有并发查询的应用，如一些在线事务处理（OLTP）系统。

### 表级锁 ###

这篇文章对mysql锁写的很详细：https://www.cnblogs.com/jpfss/p/8890250.html

### 行级锁 ###

考虑到行级锁定君由各个存储引擎自行实现，而且具体实现也各有差别，而InnoDB是目前事务型存储引擎中使用最为广泛的存储引擎，所以这里我们就主要分析一下InnoDB的锁定特性。其实InnoDB的锁定机制和Oracle数据库有不少相似之处。  
***锁模式***  
InnoDB的行级锁定同样分为两种类型：共享锁和排他锁，而在锁定机制的实现过程中为了让行级锁定和表级锁定共存，InnoDB也同样使用了`意向锁（表级锁定）`的概念，也就有了意向共享锁和意向排他锁这两种。  
意向锁的作用就是当一个事务在需要获取资源锁定的时候，如果遇到自己需要的资源已经被排他锁占用的时候，该事务可以需要锁定行的表上面添加一个合适的意向锁。如果自己需要一个共享锁，那么就在表上面添加一个意向共享锁。而如果自己需要的是某行（或者某些行）上面添加一个排他锁的话，则先在表上面添加一个意向排他锁。

意向共享锁可以同时并存多个，但是意向排他锁同时只能有一个存在。所以，可以说InnoDB的锁定模式实际上可以分为四种： `共享锁（S），排他锁（X），意向共享锁（IS）和意向排他锁（IX）`

*  共享锁是为了让当前事务去读一行数据。
 *  排他锁是为了让当前事务去修改或删除某一行数据。

**隐式加锁：**

*  InnoDB自动加意向锁。
 *  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；  
    **显示加锁：**
 *  设置共享锁：select \* from user where id = 1 `lock in share mode`;
 *  设置排他锁：select \* from user where id = 1 `for update`;

**InnoDB行锁的实现方式——索引加锁**  
InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，只有通过索引条件检索数据，InnoDB才使用行级锁，如果没有索引，InnoDB会通过隐藏的聚簇索引来对记录进行加锁（全表扫描，也就是表锁）。  
但是，为了效率考量，MySQL做了优化，对于不满足条件的记录，会放锁，最终持有的，是满足条件的记录上的锁。但是不满足条件的记录上的加锁/放锁动作是不会省略的。所以在没有索引时，不满足条件的数据行会有加锁又放锁的耗时过程。  
在实际应用中，要特别注意InnoDB行锁的这一特性，不然的话，可能导致大量的锁冲突，从而影响并发性能。下面通过一些实际例子来加以说明。

1.  在不通过索引条件查询的时候，InnoDB确实使用的是表锁，而不是行锁。
2.  由于MySQL的行锁是针对索引加的锁，不是针对记录加的锁，所以虽然是访问不同行的记录，但是如果是使用相同的索引键，是会出现锁冲突的。
3.  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。
4.  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的代价来决定的，如果MySQL认为全表扫描效率更高，比如对一些很小的表，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，别忘了检查SQL的执行计划，以确认是否真正使用了索引。  
    **间隙锁（Next-Key锁）**  
    Innodb的锁定规则是当我们用范围条件而不是相等条件检索数据时，通过在符合条件的间隙上标记锁定信息而实现的。 Innodb的这种锁定实现方式被称为“ NEXT-KEY locking” （间隙锁），因为Query执行过程中通过范围查找的话，它会锁定整个范围内所有的索引键值，即使这个键值并不存在。  
    例：  
    假如emp表中只有101条记录，其empid的值分别是 1,2,…,100,101，下面的SQL：
    
        mysql> select * from emp where empid > 100 for update;
    
    一个范围条件的检索，InnoDB不仅会对符合条件的empid值为101的记录加锁，也会对empid大于101（这些记录并不存在）的“间隙”加锁。  
    **间隙锁的缺点：**

*  间隙锁有一个比较致命的弱点，就是当锁定一个范围键值之后，即使某些不存在的键值也会被无辜的锁定，而造成在锁定的时候无法插入锁定键值范围内的任何数据。在某些场景下这可能会对性能造成很大的危害
 *  当Query无法利用索引的时候， Innodb会放弃使用行级别锁定而改用表级别的锁定，造成并发性能的降低；
 *  当Quuery使用的索引并不包含所有过滤条件的时候，数据检索使用到的索引键所指向的数据可能有部分并不属于该Query的结果集的行列，但是也会被锁定，因为间隙锁锁定的是一个范围，而不是具体的索引键；
 *  当Query在使用索引定位数据的时候，如果使用的索引键一样但访问的数据行不同的时候（索引只是过滤条件的一部分），一样会被锁定  
    **间隙锁的作用：**
    
    1.  防止幻读，以满足相关隔离级别的要求。
    2.  为了数据恢复和复制的需要。