mysql锁分类大全

淡淡的烟草味﹌ 2024-03-26 20:12 50阅读 0赞

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## 前言 ##

### 为什么会出现锁 ###

MySQL中的锁是为了保证并发操作的正确性和一致性而存在的。

当多个用户同时对同一份数据进行操作时，如果不加控制地进行读写操作，就可能导致数据不一致的问题。例如，当多个用户同时对同一行数据进行写操作时，就可能出现数据被覆盖的情况。这时，通过使用锁，可以控制用户对数据的访问，保证同一时间只有一个用户对数据进行修改或者读取操作，从而避免数据的不一致。

## 模式分类 ##

### **乐观锁**（Optimistic Locking） ###

#### 是什么 ####

乐观锁并不是锁，而是锁的设计思想。认为对同一数据的并发操作不会总发生，属于小概率事件，不用每次都对数据上锁，而是在更新时检查数据版本（通常是一个版本号或时间戳），如果版本号或时间戳与之前的一致，则认为数据没有被修改，可以更新；如果不一致，则认为数据已经被修改，更新操作失败。这种方式不会阻塞其他访问请求，但是如果冲突频繁发生，则需要重试更新操作，可能会增加系统的复杂度。

#### 优缺点 ####

*  优点：

乐观并发控制没有实际加锁，所以没有额外开销，也不错出现死锁问题，适用于读多写少的并发场景，因为没有额外开销，所以能极大提高数据库的性能。。

*  缺点：

乐观并发控制不适合于写多读少的并发场景下，因为会出现很多的写冲突，导致数据写入要多次等待重试，在这种情况下，其开销实际上是比悲观锁更高的。而且乐观锁的业务逻辑比悲观锁要更为复杂，业务逻辑上要考虑到失败，等待重试的情况，而且也无法避免其他第三方系统对数据库的直接修改的情况。

#### 怎么玩 ####

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###  ###

### **悲观锁**（Pessimistic Locking） ###

#### 是什么 ####

悲观锁也是一种思想，对数据被其他事务的修改持保守态度，每次更新数据钱都会添加锁，会通过数据库自身的锁机制来实现，从而保证数据操作的排它性。

#### 优缺点 ####

*  优点：

悲观并发控制采取的是保守策略：“先取锁，成功了才访问数据”，这保证了数据获取和修改都是有序进行的，因此适合在写多读少的环境中使用。当然使用悲观锁无法维持非常高的性能，但是在[乐观锁][Link 1]也无法提供更好的性能前提下，悲观锁却可以做到保证数据的安全性。

*  缺点：

由于需要加锁，而且可能面临锁冲突甚至死锁的问题，悲观并发控制增加了系统的额外开销，降低了系统的效率，同时也会降低了系统的并行性。

#### 怎么玩 ####

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###  ###

## 按颗粒度分类 ##

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>InnoDB</td> 
   <td>MyISAM</td> 
   <td>BDB</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>表锁</td> 
   <td>true</td> 
   <td>true</td> 
   <td>true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>页锁</td> 
   <td>false</td> 
   <td>false</td> 
   <td>true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>行锁</td> 
   <td>true</td> 
   <td>false</td> 
   <td>false</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

###  ###

### 全局锁（Global Lock） ###

#### 是什么 ####

全局锁就是对整个数据库实例加锁，加锁后的整个实例就处于只读状态，后续的DML的写语句，[DDL语句][DDL]，已经更新操作的事务提交语句都将被阻塞。

#### 优缺点 ####

*  优点：

1.  简单：全局锁是 MySQL 内部实现的一种简单锁机制，可以很容易地使用。
2.  稳定：全局锁是最稳定的锁，能够保证操作的一致性和安全性。
3.  效率高：当需要执行全局操作时，全局锁是最高效的锁机制。它可以在很短的时间内锁定整个数据库，确保操作的原子性。
4.  灵活：MySQL 全局锁还可以用于备份和恢复数据库、进行主从同步等。
5.  安全：全局锁可以保证数据的完整性和一致性，防止数据丢失和损坏。

*  缺点：

它会对数据库的并发性能产生很大的影响，并且会导致其他用户的请求被阻塞。因此，在使用全局锁时需要慎重考虑其优缺点，确保操作的安全和效率。

#### 怎么玩 ####

> 加锁
> 
>     flush tables with read lock
> 
> 解锁
> 
>     unlock tables

###  ###

### 表级锁（Table Lock） ###

#### 是什么 ####

表示对当前操作的整张表加锁，它实现简单，资源消耗较少，被大部分 MySQL 引擎支持；

#### 优缺点 ####

*  优点：

开销小，加锁快；不会出现死锁；

*  缺点：

锁定粒度大，发出锁冲突的概率最高，并发度最低。

#### 怎么玩 ####

> 加表读锁或叫共享锁
> 
>     lock tables t_student read;
> 
> 加表写锁或叫独占锁
> 
>     lock tables t_stuent write;
> 
> 解锁
> 
>     unlock tables

###  ###

### 页级锁（Page Lock） ###

#### 是什么 ####

锁定表中某些行集合（称做页），被锁定的行只对锁定最初的线程是可行。如果另外一个线程想要向这些行写数据，它必须等到锁被释放。不过其他页的行仍然可以使用。在MySQL5.1之前BDB引擎默认页级锁，之后被弃用。

#### 优缺点 ####

*  优点：

1.  提高并发性能：页级锁的粒度比表级锁小，可以让更多的并发事务同时访问不同的数据页，从而提高了并发性能。
2.  减少锁冲突：页级锁只锁定需要修改的数据页，减少了锁冲突的可能性，降低了锁等待时间和死锁的风险。
3.  提高精度：由于锁的粒度更细，所以事务只需要锁定需要修改的数据页，而不是整个表，这提高了锁的精度，减少了不必要的锁。

*  缺点：

1.  内存开销较大：MySQL在使用页级锁时需要维护大量的锁信息，这些信息需要占用内存，如果数据表很大，锁信息的存储可能会占用较多的内存。
2.  锁定时间较长：由于页级锁只锁定需要修改的数据页，而不是整个表，因此锁定的时间会相对较长，尤其是在对大量数据进行操作时，这会导致并发性能下降。
3.  容易造成页分裂：页级锁需要将表分成若干页，如果频繁对数据进行修改，会导致数据页不断增加，从而容易造成页分裂，进一步增加了内存的占用。

#### 怎么玩 ####

SELECT * FROM table_name WHERE id BETWEEN 1 AND 100 FOR UPDATE;

### 行级锁（Row Lock） ###

#### 是什么 ####

基于索引数据结构实现，是 MySQL 中锁定粒度最细的一种锁，只有线程当前使用的行被锁定，其他行对于其他线程都是可用的；InnoDB引擎默认的锁级别。

注意：

InnoDB的行锁是针对索引加的锁，不是针对记录加的锁。并且该索引不能失效，否则都会从行锁升级为表锁。

#### 优缺点 ####

*  优点：

发生锁冲突几率低，并发高

*  缺点：

开销大，加锁慢；会出现死锁的情况；

#### 怎么玩 ####

*  记录锁（Record Locks）

几对某条记录加锁

update user set age=10 where id=1

*  间隙锁（Gap Locks）

即对某个范围加锁，但是不包含范围的临界数据

update user set age=10 where id>10 and id<10

*  临键锁（Next-Key Locks）

又记录锁和间隙锁组成，既包含记录本身又包含范围，左开右闭区间

update user set age=10 where id>10 and id<=10

## 属性分类 ##

### 共享锁/**读锁**（Shared Lock/S锁） ###

#### 是什么 ####

是用于读取数据时使用的一种锁。当一个事务对一个数据对象加上共享锁时，其他事务也可以对该数据对象加上共享锁，但是不能对其加上排它锁。也就是说，其他事务可远观而不可亵玩焉。

#### 优缺点 ####

*  优点：

因为共享锁可以让多个事务在同一时间访问同一资源，所以在读多写少的情况下，共享锁能够提高系统的并发性能和吞吐量。

*  缺点：

1.  共享锁对于写操作是阻塞的，即如果一个事务已经持有了共享锁，其他事务就不能获取排它锁，也就不能对该资源进行写操作；
2.  共享锁不能保证数据的一致性，即多个事务同时进行读操作时可能读取到的数据是不一致的。

#### 怎么玩 ####

在select语句末尾加上**lock in share mode**关键字。

# 对id=1的用户加读锁
    select * from user where id=1 lock in share mode;

### 排它锁/**写锁**（Exclusive Lock/X锁） ###

#### 是什么 ####

是用于修改数据时使用的一种锁。当一个事务对一个数据对象加上排它锁时，其他事务既不能对该数据对象加上共享锁，也不能对其加上排它锁。也就是说，其他事物不可远观更不可能亵玩焉

#### 优缺点 ####

*  优点：

1.  排它锁可以保证在同一时间只有一个事务可以对资源进行写操作，从而避免了数据的不一致性；
2.  排它锁在进行写操作时可以保证数据的完整性，从而保证了数据的正确性。

*  缺点：

1.  排它锁会阻塞其他事务的读写操作，从而降低了系统的并发性能和吞吐量；
2.  如果某个事务持有了排它锁并且出现了死锁，其他事务将无法获取该资源的锁，从而无法进行读写操作。

#### 怎么玩 ####

在select语句末尾加上**for update**关键字。

# 对id=1的用户加写锁
    select * from user where id=1 for update;

## 小扩展（意向锁） ##

InnoDB所用的表级锁，其设计目的主要是为了在一个事务中揭示下一步将要被请求的锁的类型。

### 意向共享锁（IS） ###

表示事务准备给数据行加入共享锁，也就是说一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁

### 意向排他锁（IX） ###

类似上面，表示事务准备给数据行加入排他锁，说明事务在一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。

#### 怎么玩 ####

意向锁是InnoDB自动加的，不需要用户干预。

## 小结 ##

MySQL的锁没有优劣之分，只有是否更适合当前场景的合适度之说。

在实际应用中，需要根据具体的场景选择适当的锁类型，以达到合理的性能和数据一致性。例如，如果需要高并发的读写操作，可以使用行锁来避免资源竞争和冲突；如果需要修改整张表的结构，可以使用表锁来避免并发问题。此外，还需要注意锁的范围和持续时间，尽可能减少锁的持有时间，以提高并发性能。

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[DDL]: https://so.csdn.net/so/search?q=DDL%E8%AF%AD%E5%8F%A5&spm=1001.2101.3001.7020