一、鎖介紹
鎖是計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)多個(gè)進(jìn)程或線程并發(fā)訪問(wèn)某一資源的機(jī)制。

在數(shù)據(jù)庫(kù)中，除傳統(tǒng)的計(jì)算資源（如CPU、RAM、I/O等）的爭(zhēng)用以外，數(shù)據(jù)也是一種供許多用戶共享的資源。如何保證數(shù)據(jù)并發(fā)訪問(wèn)的一致性、有效性是所有數(shù)據(jù)庫(kù)必須解決的一個(gè)問(wèn)題，鎖沖突也是影響數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)訪問(wèn)性能的一個(gè)重要因素。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，鎖對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)而言顯得尤其重要，也更加復(fù)雜。

分類
從對(duì)數(shù)據(jù)操作的類型（讀\寫(xiě)）分

• 讀鎖(共享鎖)：針對(duì)同一份數(shù)據(jù)，多個(gè)讀操作可以同時(shí)進(jìn)行而不會(huì)互相影響。
• 寫(xiě)鎖（排它鎖）：當(dāng)前寫(xiě)操作沒(méi)有完成前，它會(huì)阻斷其他寫(xiě)鎖和讀鎖。

從對(duì)數(shù)據(jù)操作的粒度分

為了盡可能提高數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)度，每次鎖定的數(shù)據(jù)范圍越小越好，理論上每次只鎖定當(dāng)前操作的數(shù)據(jù)的方案會(huì)得到最大的并發(fā)度，但是管理鎖是很耗資源的事情（涉及獲取，檢查，釋放鎖等動(dòng)作），因此數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要在高并發(fā)響應(yīng)和系統(tǒng)性能兩方面進(jìn)行平衡，這樣就產(chǎn)生了“鎖粒度（Lock granularity）”的概念。

一種提高共享資源并發(fā)發(fā)性的方式是讓鎖定對(duì)象更有選擇性。盡量只鎖定需要修改的部分?jǐn)?shù)據(jù)，而不是所有的資源。更理想的方式是，只對(duì)會(huì)修改的數(shù)據(jù)片進(jìn)行精確的鎖定。任何時(shí)候，在給定的資源上，鎖定的數(shù)據(jù)量越少，則系統(tǒng)的并發(fā)程度越高，只要相互之間不發(fā)生沖突即可。

• 表鎖
• 行鎖

二、表鎖

2.1 特點(diǎn)

偏向MyISAM存儲(chǔ)引擎，開(kāi)銷小，加鎖快；無(wú)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)生鎖沖突的概率最高,并發(fā)度最低。

2.2 建表SQL

 
【表級(jí)鎖分析--建表SQL】
 
create table mylock(
 id int not null primary key auto_increment,
 name varchar(20)
)engine myisam;
 
insert into mylock(name) values('a');
insert into mylock(name) values('b');
insert into mylock(name) values('c');
insert into mylock(name) values('d');
insert into mylock(name) values('e');
 
select * from mylock;
 
【手動(dòng)增加表鎖】
 lock table 表名字1 read(write)，表名字2 read(write)，其它;
【查看表上加過(guò)的鎖】
  show open tables;
 
【釋放表鎖】
unlock tables;

2.2.1 加讀鎖

為mylock表加read鎖(讀阻塞寫(xiě)例子)

2.2.2 加寫(xiě)鎖

mylockwrite(MyISAM)

2.2.3 結(jié)論

MyISAM在執(zhí)行查詢語(yǔ)句（SELECT）前，會(huì)自動(dòng)給涉及的所有表加讀鎖，在執(zhí)行增刪改操作前，會(huì)自動(dòng)給涉及的表加寫(xiě)鎖。
MySQL的表級(jí)鎖有兩種模式：
表共享讀鎖（Table Read Lock）
表獨(dú)占寫(xiě)鎖（Table Write Lock）

結(jié)論：
結(jié)合上表，所以對(duì)MyISAM表進(jìn)行操作，會(huì)有以下情況：
1、對(duì)MyISAM表的讀操作（加讀鎖），不會(huì)阻塞其他進(jìn)程對(duì)同一表的讀請(qǐng)求，但會(huì)阻塞對(duì)同一表的寫(xiě)請(qǐng)求。只有當(dāng)讀鎖釋放后，才會(huì)執(zhí)行其它進(jìn)程的寫(xiě)操作。
2、對(duì)MyISAM表的寫(xiě)操作（加寫(xiě)鎖），會(huì)阻塞其他進(jìn)程對(duì)同一表的讀和寫(xiě)操作，只有當(dāng)寫(xiě)鎖釋放后，才會(huì)執(zhí)行其它進(jìn)程的讀寫(xiě)操作。
簡(jiǎn)而言之，就是讀鎖會(huì)阻塞寫(xiě)，但是不會(huì)堵塞讀。而寫(xiě)鎖則會(huì)把讀和寫(xiě)都堵塞

三、行鎖

3.1 特點(diǎn)

• 偏向InnoDB存儲(chǔ)引擎，開(kāi)銷大，加鎖慢；會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度最小，發(fā)生鎖沖突的概率最低,并發(fā)度也最高。
• InnoDB與MyISAM的最大不同有兩點(diǎn)：一是支持事務(wù)（TRANSACTION）；二是采用了行級(jí)鎖
• 行鎖支持事務(wù)

3.2 建表SQL

 
create table test_innodb_lock (a int(11),b varchar(16))engine=innodb;
 
insert into test_innodb_lock values(1,'b2');
insert into test_innodb_lock values(3,'3');
insert into test_innodb_lock values(4,'4000');
insert into test_innodb_lock values(5,'5000');
insert into test_innodb_lock values(6,'6000');
insert into test_innodb_lock values(7,'7000');
insert into test_innodb_lock values(8,'8000');
insert into test_innodb_lock values(9,'9000');
insert into test_innodb_lock values(1,'b1');
 
create index test_innodb_a_ind on test_innodb_lock(a);
 
create index test_innodb_lock_b_ind on test_innodb_lock(b);
 
select * from test_innodb_lock;

3.3 示例

3.4 無(wú)索引行鎖會(huì)升級(jí)為表鎖

3.4 Select也可以加鎖

讀鎖

共享鎖(Share Lock)

共享鎖又稱讀鎖，是讀取操作創(chuàng)建的鎖。其他用戶可以并發(fā)讀取數(shù)據(jù)，但任何事務(wù)都不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改（獲取數(shù)據(jù)上的排他鎖），直到已釋放所有共享鎖。
如果事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)A加上共享鎖后，則其他事務(wù)只能對(duì)A再加共享鎖，不能加排他鎖。獲準(zhǔn)共享鎖的事務(wù)只能讀數(shù)據(jù)，不能修改數(shù)據(jù)。

用法
SELECT ... LOCK IN SHARE MODE;

在查詢語(yǔ)句后面增加 LOCK IN SHARE MODE ，Mysql會(huì)對(duì)查詢結(jié)果中的每行都加共享鎖，當(dāng)沒(méi)有其他線程對(duì)查詢結(jié)果集中的任何一行使用排他鎖時(shí)，可以成功申請(qǐng)共享鎖，否則會(huì)被阻塞。其他線程也可以讀取使用了共享鎖的表（行？），而且這些線程讀取的是同一個(gè)版本的數(shù)據(jù)。

寫(xiě)鎖

排他鎖（eXclusive Lock）

共享鎖又稱寫(xiě)鎖，如果事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)A加上排他鎖后，則其他事務(wù)不能再對(duì)A加任任何類型的封鎖。獲準(zhǔn)排他鎖的事務(wù)既能讀數(shù)據(jù)，又能修改數(shù)據(jù)。

用法
SELECT ... FOR UPDATE;

在查詢語(yǔ)句后面增加 FOR UPDATE ，Mysql會(huì)對(duì)查詢結(jié)果中的每行都加排他鎖，當(dāng)沒(méi)有其他線程對(duì)查詢結(jié)果集中的任何一行使用排他鎖時(shí)，可以成功申請(qǐng)排他鎖，否則會(huì)被阻塞。

3.5 間隙鎖危害

間隙鎖帶來(lái)的插入問(wèn)題

【什么是間隙鎖】
當(dāng)我們用范圍條件而不是相等條件檢索數(shù)據(jù)，并請(qǐng)求共享或排他鎖時(shí)，InnoDB會(huì)給符合條件的已有數(shù)據(jù)記錄的索引項(xiàng)加鎖；對(duì)于鍵值在條件范圍內(nèi)但并不存在的記錄，叫做“間隙（GAP)”，
InnoDB也會(huì)對(duì)這個(gè)“間隙”加鎖，這種鎖機(jī)制就是所謂的間隙鎖（GAP Lock）。

【危害】
因?yàn)镼uery執(zhí)行過(guò)程中通過(guò)過(guò)范圍查找的話，他會(huì)鎖定整個(gè)范圍內(nèi)所有的索引鍵值，即使這個(gè)鍵值并不存在。
間隙鎖有一個(gè)比較致命的弱點(diǎn)，就是當(dāng)鎖定一個(gè)范圍鍵值之后，即使某些不存在的鍵值也會(huì)被無(wú)辜的鎖定，而造成在鎖定的時(shí)候無(wú)法插入鎖定鍵值范圍內(nèi)的任何數(shù)據(jù)。在某些場(chǎng)景下這可能會(huì)對(duì)性能造成很大的危害

3.6 結(jié)論

Innodb存儲(chǔ)引擎由于實(shí)現(xiàn)了行級(jí)鎖定，雖然在鎖定機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方面所帶來(lái)的性能損耗可能比表級(jí)鎖定會(huì)要更高一些，但是在整體并發(fā)處理能力方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于MyISAM的表級(jí)鎖定的。當(dāng)系統(tǒng)并發(fā)量較高的時(shí)候，Innodb的整體性能和MyISAM相比就會(huì)有比較明顯的優(yōu)勢(shì)了。

但是，Innodb的行級(jí)鎖定同樣也有其脆弱的一面，當(dāng)我們使用不當(dāng)?shù)臅r(shí)候，可能會(huì)讓Innodb的整體性能表現(xiàn)不僅不能比MyISAM高，甚至可能會(huì)更差。

3.7 如何分析行鎖定

【如何分析行鎖定】
通過(guò)檢查InnoDB_row_lock狀態(tài)變量來(lái)分析系統(tǒng)上的行鎖的爭(zhēng)奪情況
mysql>show status like 'innodb_row_lock%';

對(duì)各個(gè)狀態(tài)量的說(shuō)明如下：

Innodb_row_lock_current_waits：當(dāng)前正在等待鎖定的數(shù)量；
Innodb_row_lock_time：從系統(tǒng)啟動(dòng)到現(xiàn)在鎖定總時(shí)間長(zhǎng)度；
Innodb_row_lock_time_avg：每次等待所花平均時(shí)間；
Innodb_row_lock_time_max：從系統(tǒng)啟動(dòng)到現(xiàn)在等待最常的一次所花的時(shí)間；
Innodb_row_lock_waits：系統(tǒng)啟動(dòng)后到現(xiàn)在總共等待的次數(shù)；
對(duì)于這5個(gè)狀態(tài)變量，比較重要的主要是
Innodb_row_lock_time_avg（等待平均時(shí)長(zhǎng)），
Innodb_row_lock_waits（等待總次數(shù)）
Innodb_row_lock_time（等待總時(shí)長(zhǎng)）這三項(xiàng)。
尤其是當(dāng)?shù)却螖?shù)很高，而且每次等待時(shí)長(zhǎng)也不小的時(shí)候，我們就需要分析系統(tǒng)中為什么會(huì)有如此多的等待，然后根據(jù)分析結(jié)果著手指定優(yōu)化計(jì)劃。

最后可以通過(guò)
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX\G;
來(lái)查詢正在被鎖阻塞的sql語(yǔ)句。

3.8 優(yōu)化建議

• 盡可能讓所有數(shù)據(jù)檢索都通過(guò)索引來(lái)完成，避免無(wú)索引行鎖升級(jí)為表鎖。
• 盡可能較少檢索條件，避免間隙鎖
• 盡量控制事務(wù)大小，減少鎖定資源量和時(shí)間長(zhǎng)度
• 鎖住某行后，盡量不要去調(diào)別的行或表，趕緊處理被鎖住的行然后釋放掉鎖。
• 涉及相同表的事務(wù)，對(duì)于調(diào)用表的順序盡量保持一致。
• 在業(yè)務(wù)環(huán)境允許的情況下,盡可能低級(jí)別事務(wù)隔離

四、頁(yè)鎖
開(kāi)銷和加鎖時(shí)間界于表鎖和行鎖之間；會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間，并發(fā)度一般。