一、相關(guān)名詞
表級鎖(鎖定整個表)
頁級鎖(鎖定一頁)
行級鎖(鎖定一行)
共享鎖(S鎖,MyISAM 叫做讀鎖)
排他鎖(X鎖,MyISAM 叫做寫鎖)
悲觀鎖(抽象性,不真實(shí)存在這個鎖)
樂觀鎖(抽象性,不真實(shí)存在這個鎖)
二、InnoDB與MyISAM
Mysql 在5.5之前默認(rèn)使用 MyISAM 存儲引擎,之后使用 InnoDB 。查看當(dāng)前存儲引擎:
show variables like '%storage_engine%';
MyISAM 操作數(shù)據(jù)都是使用的表鎖,你更新一條記錄就要鎖整個表,導(dǎo)致性能較低,并發(fā)不高。當(dāng)然同時它也不會存在死鎖問題。
而 InnoDB 與 MyISAM 的最大不同有兩點(diǎn):一是 InnoDB支持事務(wù);二是 InnoDB 采用了行級鎖。也就是你需要修改哪行,就可以只鎖定哪行。
在 Mysql 中,行級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 就會鎖定這條主鍵索引;如果一條語句操作了非主鍵索引,MySQL會先鎖定該非主鍵索引,再鎖定相關(guān)的主鍵索引。
InnoDB 行鎖是通過給索引項(xiàng)加鎖實(shí)現(xiàn)的,如果沒有索引,InnoDB 會通過隱藏的聚簇索引來對記錄加鎖。也就是說:如果不通過索引條件檢索數(shù)據(jù),那么InnoDB將對表中所有數(shù)據(jù)加鎖,實(shí)際效果跟表鎖一樣。因?yàn)闆]有了索引,找到某一條記錄就得掃描全表,要掃描全表,就得鎖定表。
三、共享鎖與排他鎖
1.首先說明:數(shù)據(jù)庫的增刪改操作默認(rèn)都會加排他鎖,而查詢不會加任何鎖。
共享鎖:對某一資源加共享鎖,自身可以讀該資源,其他人也可以讀該資源(也可以再繼續(xù)加共享鎖,即 共享鎖可多個共存),但無法修改。要想修改就必須等所有共享鎖都釋放完之后。語法為:
select * from table lock in share mode
排他鎖:對某一資源加排他鎖,自身可以進(jìn)行增刪改查,其他人無法進(jìn)行任何操作。語法為:
select * from table for update-- 增刪改自動加了排他鎖
2.下面援引例子說明(援自:http://blog.csdn.net/samjustin1/article/details/52210125):
這里用T1代表一個數(shù)據(jù)庫執(zhí)行請求,T2代表另一個請求,也可以理解為T1為一個線程,T2 為另一個線程。
例1:
T1: select * from table lock in share mode
(假設(shè)查詢會花很長時間,下面的例子也都這么假設(shè))
T2: update table set column1='hello'
過程:
T1運(yùn)行(并加共享鎖)
T2運(yùn)行
If T1還沒執(zhí)行完
T2等......
else鎖被釋放
T2執(zhí)行
endif
T2 之所以要等,是因?yàn)?T2 在執(zhí)行 update 前,試圖對 table 表加一個排他鎖,而數(shù)據(jù)庫規(guī)定同一資源上不能同時共存共享鎖和排他鎖。所以 T2 必須等 T1 執(zhí)行完,釋放了共享鎖,才能加上排他鎖,然后才能開始執(zhí)行 update 語句。
例2:
T1: select * from table lock in share mode
T2: select * from table lock in share mode
這里T2不用等待T1執(zhí)行完,而是可以馬上執(zhí)行。
分析:
T1運(yùn)行,則 table 被加鎖,比如叫l(wèi)ockAT2運(yùn)行,再對 table 加一個共享鎖,比如叫l(wèi)ockB兩個鎖是可以同時存在于同一資源上的(比如同一個表上)。這被稱為共享鎖與共享鎖兼容。這意味著共享鎖不阻止其它人同時讀資源,但阻止其它人修改資源。
例3:
T1: select * from table lock in share mode
T2: select * from table lock in share mode
T3: update table set column1='hello'
T2 不用等 T1 運(yùn)行完就能運(yùn)行,T3 卻要等 T1 和 T2 都運(yùn)行完才能運(yùn)行。因?yàn)?T3 必須等 T1 和 T2 的共享鎖全部釋放才能進(jìn)行加排他鎖然后執(zhí)行 update 操作。
例4:(死鎖的發(fā)生)
T1: begin transelect * from table lock in share modeupdate table set column1='hello'
T2: begin transelect * from table lock in share modeupdate table set column1='world'
假設(shè) T1 和 T2 同時達(dá)到 select,T1 對 table 加共享鎖,T2 也對 table 加共享鎖,當(dāng) T1 的 select 執(zhí)行完,準(zhǔn)備執(zhí)行 update 時,根據(jù)鎖機(jī)制,T1 的共享鎖需要升級到排他鎖才能執(zhí)行接下來的 update.在升級排他鎖前,必須等 table 上的其它共享鎖(T2)釋放,同理,T2 也在等 T1 的共享鎖釋放。于是死鎖產(chǎn)生了。
例5:
T1: begin tranupdate table set column1='hello' where id=10
T2: begin tranupdate table set column1='world' where id=20
這種語句雖然最為常見,很多人覺得它有機(jī)會產(chǎn)生死鎖,但實(shí)際上要看情況
如果id是主鍵(默認(rèn)有主鍵索引),那么T1會一下子找到該條記錄(id=10的記錄),然后對該條記錄加排他鎖,T2,同樣,一下子通過索引定位到記錄,然后對id=20的記錄加排他鎖,這樣T1和T2各更新各的,互不影響。T2也不需要等。
如果id是普通的一列,沒有索引。那么當(dāng)T1對id=10這一行加排他鎖后,T2為了找到id=20,需要對全表掃描。但因?yàn)門1已經(jīng)為一條記錄加了排他鎖,導(dǎo)致T2的全表掃描進(jìn)行不下去(其實(shí)是因?yàn)門1加了排他鎖,數(shù)據(jù)庫默認(rèn)會為該表加意向鎖,T2要掃描全表,就得等該意向鎖釋放,也就是T1執(zhí)行完成),就導(dǎo)致T2等待。
死鎖怎么解決呢?一種辦法是,如下:
例6:
T1: begin transelect * from table for updateupdate table set column1='hello'
T2: begin transelect * from table for updateupdate table set column1='world'
這樣,當(dāng) T1 的 select 執(zhí)行時,直接對表加上了排他鎖,T2 在執(zhí)行 select 時,就需要等 T1 事物完全執(zhí)行完才能執(zhí)行。排除了死鎖發(fā)生。但當(dāng)?shù)谌齻€ user 過來想執(zhí)行一個查詢語句時,也因?yàn)榕潘i的存在而不得不等待,第四個、第五個 user 也會因此而等待。在大并發(fā)情況下,讓大家等待顯得性能就太友好了。
所以,有些數(shù)據(jù)庫這里引入了更新鎖(如Mssql,注意:Mysql不存在更新鎖)。
例7:
T1: begin transelect * from table (加更新鎖)update table set column1='hello'
T2: begin transelect * from table (加更新鎖)update table set column1='world'
更新鎖其實(shí)就可以看成排他鎖的一種變形,只是它也允許其他人讀(并且還允許加共享鎖)。但不允許其他操作,除非我釋放了更新鎖。T1 執(zhí)行 select,加更新鎖。T2 運(yùn)行,準(zhǔn)備加更新鎖,但發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有一個更新鎖在那兒了,只好等。當(dāng)后來有 user3、user4...需要查詢 table 表中的數(shù)據(jù)時,并不會因?yàn)?T1 的 select 在執(zhí)行就被阻塞,照樣能查詢,相比起例6,這提高了效率。
后面還有意向鎖和計(jì)劃鎖:意向鎖即是:某行修改時,自動加上了排他鎖,同時會默認(rèn)給該表加意向鎖,表示里面有記錄正被鎖定,這時,其他人就不可以對該表加表鎖了。如果沒有意向鎖這個類似指示燈的東西存在,其他人加表鎖之前就得掃描全表,查看是否有記錄正被鎖定,效率低下。而計(jì)劃鎖這些,和程序員關(guān)系不大,就沒去了解了。
四、樂觀鎖與悲觀鎖
案例:
某商品,用戶購買后庫存數(shù)應(yīng)-1,而某兩個或多個用戶同時購買,此時三個執(zhí)行程序均同時讀得庫存為n,之后進(jìn)行了一些操作,最后將均執(zhí)行update table set庫存數(shù)=n-1,那么,很顯然這是錯誤的。
解決:
1.使用悲觀鎖(其實(shí)說白了也就是排他鎖)
程序A在查詢庫存數(shù)時使用排他鎖(
select * from table where id=10 for update)
然后進(jìn)行后續(xù)的操作,包括更新庫存數(shù),最后提交事務(wù)。
程序B在查詢庫存數(shù)時,如果A還未釋放排他鎖,它將等待。
程序C同B……
2.使用樂觀鎖(靠表設(shè)計(jì)和代碼來實(shí)現(xiàn))
一般是在該商品表添加version版本字段或者timestamp時間戳字段
程序A查詢后,執(zhí)行更新變成了:
update table set num=num-1 where id=10 and version=23
這樣,保證了修改的數(shù)據(jù)是和它查詢出來的數(shù)據(jù)是一致的,而其他執(zhí)行程序未進(jìn)行修改。當(dāng)然,如果更新失敗,表示在更新操作之前,有其他執(zhí)行程序已經(jīng)更新了該庫存數(shù),那么就可以嘗試重試來保證更新成功。為了盡可能避免更新失敗,可以合理調(diào)整重試次數(shù)(阿里巴巴開發(fā)手冊規(guī)定重試次數(shù)不低于三次)。
總結(jié):對于以上,可以看得出來樂觀鎖和悲觀鎖的區(qū)別。
1.悲觀鎖使用了排他鎖,當(dāng)程序獨(dú)占鎖時,其他程序就連查詢都是不允許的,導(dǎo)致吞吐較低。如果在查詢較多的情況下,可使用樂觀鎖。
2.樂觀鎖更新有可能會失敗,甚至是更新幾次都失敗,這是有風(fēng)險的。所以如果寫入較頻繁,對吞吐要求不高,可使用悲觀鎖。
也就是一句話:讀用樂觀鎖,寫用悲觀鎖。