封鎖

封鎖粒度

MySQL 中提供了兩種封鎖粒度：行級(jí)鎖以及表級(jí)鎖。（還有一種折中的鎖叫 頁級(jí)鎖 BDB支持）

應(yīng)該盡量只鎖定需要修改的那部分?jǐn)?shù)據(jù)，而不是所有的資源。鎖定的數(shù)據(jù)量越少，發(fā)生鎖爭用的可能就越小，系統(tǒng)的并發(fā)程度就越高。

但是加鎖需要消耗資源，鎖的各種操作（包括獲取鎖、釋放鎖、以及檢查鎖狀態(tài)）都會(huì)增加系統(tǒng)開銷。因此封鎖粒度越小，系統(tǒng)開銷就越大。

在選擇封鎖粒度時(shí)，需要在鎖開銷和并發(fā)程度之間做一個(gè)權(quán)衡。

?

封鎖類型

1. 讀寫鎖

• 排它鎖（Exclusive），簡寫為 X 鎖，又稱寫鎖。
• 共享鎖（Shared），簡寫為 S 鎖，又稱讀鎖。

有以下兩個(gè)規(guī)定：

• 一個(gè)事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象 A 加了 X 鎖，就可以對(duì) A 進(jìn)行讀取和更新。加鎖期間其它事務(wù)不能對(duì) A 加任何鎖，即其他事務(wù)不能讀，不能寫。
• 一個(gè)事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象 A 加了 S 鎖，可以對(duì) A 進(jìn)行讀取操作，但是不能進(jìn)行更新操作。加鎖期間其它事務(wù)能對(duì) A 加 S 鎖，但是不能加 X 鎖。

鎖的兼容關(guān)系如下：

-XS

X	×	×
S	×	√

2. 意向鎖

使用意向鎖（Intention Locks）可以更容易地支持多粒度封鎖。

在存在行級(jí)鎖和表級(jí)鎖的情況下，事務(wù) T 想要對(duì)表 A 加 X 鎖，就需要先檢測是否有其它事務(wù)對(duì)表 A 或者表 A 中的任意一行加了鎖，那么就需要對(duì)表 A 的每一行都檢測一次，這是非常耗時(shí)的。

意向鎖在原來的 X/S 鎖之上引入了 IX/IS，IX/IS 都是表鎖，用來表示一個(gè)事務(wù)想要在表中的某個(gè)數(shù)據(jù)行上加 X 鎖或 S 鎖。有以下兩個(gè)規(guī)定：

• 一個(gè)事務(wù)在獲得某個(gè)數(shù)據(jù)行對(duì)象的 S 鎖之前，必須先獲得表的 IS 鎖或者更強(qiáng)的鎖；
• 一個(gè)事務(wù)在獲得某個(gè)數(shù)據(jù)行對(duì)象的 X 鎖之前，必須先獲得表的 IX 鎖。

通過引入意向鎖，事務(wù) T 想要對(duì)表 A 加 X 鎖，只需要先檢測是否有其它事務(wù)對(duì)表 A 加了 X/IX/S/IS 鎖，如果加了就表示有其它事務(wù)正在使用這個(gè)表或者表中某一行的鎖，因此事務(wù) T 加 X 鎖失敗。

各種鎖的兼容關(guān)系如下：

-XIXSIS

X	×	×	×	×
IX	×	√	×	√
S	×	×	√	√
IS	×	√	√	√

解釋如下：

• 任意 IS/IX 鎖之間都是兼容的，因?yàn)樗鼈冎皇潜硎鞠胍獙?duì)表加鎖，而不是真正加鎖；
• S 鎖只與 S 鎖和 IS 鎖兼容，也就是說事務(wù) T 想要對(duì)數(shù)據(jù)行加 S 鎖，其它事務(wù)可以已經(jīng)獲得對(duì)表或者表中的行的 S 鎖。

封鎖協(xié)議

1. 三級(jí)封鎖協(xié)議

一級(jí)封鎖協(xié)議

事務(wù) T 要修改數(shù)據(jù) A 時(shí)必須加 X 鎖，直到 T 結(jié)束才釋放鎖。

可以解決丟失修改問題，因?yàn)椴荒芡瑫r(shí)有兩個(gè)事務(wù)對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，那么事務(wù)的修改就不會(huì)被覆蓋。

T1T2

lock-x(A)	?
read A=20	?
?	lock-x(A)
?	wait
write A=19	.
commit	.
unlock-x(A)	.
?	obtain
?	read A=19
?	write A=21
?	commit
?	unlock-x(A)

二級(jí)封鎖協(xié)議

在一級(jí)的基礎(chǔ)上，要求讀取數(shù)據(jù) A 時(shí)必須加 S 鎖，讀取完馬上釋放 S 鎖。

可以解決讀臟數(shù)據(jù)問題，因?yàn)槿绻粋€(gè)事務(wù)在對(duì)數(shù)據(jù) A 進(jìn)行修改，根據(jù) 1 級(jí)封鎖協(xié)議，會(huì)加 X 鎖，那么就不能再加 S 鎖了，也就是不會(huì)讀入數(shù)據(jù)。

T1T2

lock-x(A)	?
read A=20	?
write A=19	?
?	lock-s(A)
?	wait
rollback	.
A=20	.
unlock-x(A)	.
?	obtain
?	read A=20
?	unlock-s(A)
?	commit

三級(jí)封鎖協(xié)議

在二級(jí)的基礎(chǔ)上，要求讀取數(shù)據(jù) A 時(shí)必須加 S 鎖，直到事務(wù)結(jié)束了才能釋放 S 鎖。

可以解決不可重復(fù)讀的問題，因?yàn)樽x A 時(shí)，其它事務(wù)不能對(duì) A 加 X 鎖，從而避免了在讀的期間數(shù)據(jù)發(fā)生改變。

T1T2

lock-s(A)	?
read A=20	?
?	lock-x(A)
?	wait
read A=20	.
commit	.
unlock-s(A)	.
?	obtain
?	read A=20
?	write A=19
?	commit
?	unlock-X(A)

2. 兩段鎖協(xié)議

加鎖和解鎖分為兩個(gè)階段進(jìn)行。

可串行化調(diào)度是指，通過并發(fā)控制，使得并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)結(jié)果與某個(gè)串行執(zhí)行的事務(wù)結(jié)果相同。

事務(wù)遵循兩段鎖協(xié)議是保證可串行化調(diào)度的充分條件。例如以下操作滿足兩段鎖協(xié)議，它是可串行化調(diào)度。

lock-x(A)...lock-s(B)...lock-s(C)...unlock(A)...unlock(C)...unlock(B)

但不是必要條件，例如以下操作不滿足兩段鎖協(xié)議，但是它還是可串行化調(diào)度。

lock-x(A)...unlock(A)...lock-s(B)...unlock(B)...lock-s(C)...unlock(C)

MySQL 隱式與顯示鎖定

MySQL 的 InnoDB 存儲(chǔ)引擎采用兩段鎖協(xié)議，會(huì)根據(jù)隔離級(jí)別在需要的時(shí)候自動(dòng)加鎖，并且所有的鎖都是在同一時(shí)刻被釋放，這被稱為隱式鎖定。

InnoDB 也可以使用特定的語句進(jìn)行顯示鎖定：

SELECT ... LOCK In SHARE MODE; SELECT ... FOR UPDATE;

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?當(dāng)問到數(shù)據(jù)庫中的鎖機(jī)制的時(shí)候？
從封鎖的粒度、類型、協(xié)議！！！結(jié)合不同的數(shù)據(jù)庫引擎來說！

我們可以這樣說：

1，數(shù)據(jù)庫中的鎖機(jī)制，從鎖的粒度來劃分，分為行級(jí)鎖和表級(jí)鎖（定義，開銷，鎖爭用情況，并發(fā)程度）。

MYISAM支持表級(jí)鎖，INNODB既支持表級(jí)鎖，又支持行級(jí)鎖，默認(rèn)行級(jí)鎖

2，從鎖的類型劃分分為：讀寫鎖（X鎖和S鎖-------->（定義，規(guī)則））和意向鎖（為什么有意向鎖？每一次加鎖都需要查詢這個(gè)資源是否被加鎖，而這一個(gè)過程很耗時(shí)，所以添加意向鎖來表示我即將要對(duì)某一個(gè)資源進(jìn)行加鎖操作！那我們要對(duì)某一資源進(jìn)行加鎖時(shí)只需要看有沒有加意向鎖！）

?3，封鎖協(xié)議：三級(jí)鎖協(xié)議+兩段鎖協(xié)議

4，數(shù)據(jù)庫的死鎖問題：

行級(jí)鎖與死鎖

MyISAM中是不會(huì)產(chǎn)生死鎖的，因?yàn)镸yISAM總是一次性獲得所需的全部鎖（表級(jí)鎖），要么全部滿足，要么全部等待。而在InnoDB中，鎖是逐步獲得的，就造成了死鎖的可能。

在MySQL中，行級(jí)鎖并不是直接鎖記錄，而是鎖索引。索引分為主鍵索引和非主鍵索引兩種，如果一條sql語句操作了主鍵索引，MySQL就會(huì)鎖定這條主鍵索引；如果一條語句操作了非主鍵索引，MySQL會(huì)先鎖定該非主鍵索引，再鎖定相關(guān)的主鍵索引。 在UPDATE、DELETE操作時(shí)，MySQL不僅鎖定WHERE條件掃描過的所有索引記錄，而且會(huì)鎖定相鄰的鍵值，即所謂的next-key locking（間隙鎖）。

當(dāng)兩個(gè)事務(wù)同時(shí)執(zhí)行，一個(gè)鎖住了主鍵索引，在等待其他相關(guān)索引。另一個(gè)鎖定了非主鍵索引，在等待主鍵索引。這樣就會(huì)發(fā)生死鎖。

發(fā)生死鎖后，InnoDB一般都可以檢測到，并使一個(gè)事務(wù)釋放鎖回退，另一個(gè)獲取鎖完成事務(wù)。

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有多種方法可以避免死鎖，這里只介紹常見的三種

1、如果不同程序會(huì)并發(fā)存取多個(gè)表，盡量約定以相同的順序訪問表，可以大大降低死鎖機(jī)會(huì)。

2、在同一個(gè)事務(wù)中，盡可能做到一次鎖定所需要的所有資源，減少死鎖產(chǎn)生概率；

3、對(duì)于非常容易產(chǎn)生死鎖的業(yè)務(wù)部分，可以嘗試使用升級(jí)鎖定顆粒度，通過表級(jí)鎖定來減少死鎖產(chǎn)生的概率；

下一篇博文講一下樂觀鎖和悲觀鎖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据库的封锁的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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