MySQL的表級鎖,行級鎖,排它鎖和共用鎖

前言

如果我們和麵試官聊到事務的問題，怎麼回答呢？

先說下事務是什麼，因為我們業務是比較複雜的，不可能一個sql就能解決的，涉及多個sql就組成一個事務。事務就是一組sql共同執行，要麼完全成功，要麼完全失敗，不能出現部分成功或者部分失敗的情況。一個事務有ACID特性（可以參考：事務的ACID特性和MySQL事務的隔離級別）：

• 原子性：要麼全部成功，要麼全部失敗，這樣才能保證事務的一致性；
• 一致性：比如銀行的轉賬，扣除一個人的錢肯定要給另一個人加錢，不能光扣除不加，這樣業務就存在問題，資料的一致性就破壞了；
• 永續性：當我們資料commit以後，資料是先寫到快取當中，快取中的資料還是要慢慢花時間往磁碟上寫，如果此時停電了、宕機或者重啟了，我們有redo log重做紀錄檔來保證資料庫的永續性；
• 隔離性：這塊可以說下事務為什麼要有隔離性，因為事務要允許並行執行，一個業務涉及了很多事務，而我們後臺往往有很多業務，要能夠讓他們並行執行，如果所有的事務都是序列執行的話，那這樣我們寫多執行緒程式只有一個執行緒來做事情，這樣效率很低。所以事務要並行執行，但是並行執行涉及了一些問題：事務的安全性&一致性和並行的效率問題，我們以這兩個東西為參考點，才得到了MySQL不同等級的並行/隔離，如果事務並行執行時我們完全不隔離的話，就可能會出現髒讀（事務B讀到了事務A還未提交的資料然後，然後用事務A未提交的資料去做計算，得到了很多其他的結果，然後事務A又把那個資料rollback掉，那麼事務B計算出來的都是有問題的資料，髒讀一定會出現問題）、不可重複讀（以同樣的條件去一個資料，然後再次去查詢的時候發現資料的值有所改變，當然不可重複讀也不一定會有問題，有些業務場景下是允許的，這和業務上資料的安全性和一致性是否嚴格有關）和幻讀（在事務中按照同樣的條件前後兩次查詢的結果資料量不同）這些問題。

那麼我們為了解決事務並行執行遇到的問題就給出了事務的隔離級別：

• 序列化，序列化完全用鎖來實現，通過鎖給所有事務排序，按順序執行，這樣做資料的安全性高但並行的效率很低，一般我們不會這樣做的。
• 未提交讀，對於我們寫的多執行緒程式來說，對於臨界區程式碼段沒有做任何的並行控制，雖然並行性高但資料安全性很低，未提交讀還允許髒讀的存在，這是有問題的所以絕對不會使用未提交讀。序列化和未提交讀在實際專案中是不會用到的，一般資料庫引擎預設工作在已提交讀和可重複讀，這兩個隔離級別就結合了資料的安全性&一致性和資料的並行效率，這兩個是由MVCC多版本並行控制機制實現的。
• 已提交讀，oracle預設工作級別。不允許讀取未commit的資料，這個級別仍然允許不可重複讀和虛讀產生。
• 可重複讀，MySQL預設工作級別。保證事務再次讀取是依然得到相同的資料，部分解決了虛讀，但虛讀是仍然會出現的

注意：

• 事務隔離級別越高，為避免衝突所花費的效能也就越多，即效率低。
• 在“可重複讀”級別，實際上可以解決部分的虛讀問題，但是不能防止update更新產生的虛讀問題，要禁止虛讀產生，還是需要設定序列化隔離級別。

事務隔離級別的實現原理：鎖+MVCC。序列化底層實現原理是鎖，鎖有共用鎖、排它鎖、意向共用鎖、意向排它鎖、間隙鎖和死鎖，InnoDB的已提交讀和可重複讀的底層實現原理：MVCC（多版本並行控制），MVCC提供了一種並行讀取方式，包括快照讀（同一份資料會有多個版本）、當前讀、undo log和redo log。MVCC是已提交讀和可重複讀的原理，鎖是序列化的原理

ACD特性用事務紀錄檔實現，I 特性用共用鎖、排它鎖、MVCC 實現。事務紀錄檔分為undo log（回滾紀錄檔） 和 redo log（重做紀錄檔）

一、表級鎖&行級鎖

• 表級鎖：對整張表加鎖。開銷小（因為不用去找表的某一行的記錄進行加鎖，要修改這張表，直接申請加這張表的鎖），加鎖快，不會出
• 現死鎖；鎖粒度大，發生鎖衝突的概率高，並行度低
• 行級鎖：對某行記錄加鎖。開銷大（需要找到表中相應的記錄，有搜表搜尋引的過程），加鎖慢，會出現死鎖；鎖定粒度最小，發生鎖衝突的概率最低，並行度高

MyISAM儲存引擎只支援表級鎖，InnoDB支援事務處理，支援行級鎖，並行能力更好

二、排它鎖&共用鎖

• 排它鎖：又稱為X鎖，寫鎖
• 共用鎖：又稱為S鎖，讀鎖

讀讀（SS）之間是可以相容的，但是讀寫（SX、SX）之間，寫寫（XX）之間是互斥的

1. 測試不同事務之間排它鎖和共用鎖的相容性

我們先檢視表SQL及內容

檢視隔離級別：

首先開啟一個事務A，給id=7的資料加上排它鎖：

在另一個使用者端開啟事務B：

給id=7不管加排它鎖和共用鎖都阻塞了並沒有查詢出來，因為A事務給id=7這一行的資料加了排它鎖，就是寫鎖，其他人不能讀也不能寫。

總結：不同事務之間對於資料的鎖，只有SS鎖可以共存，XX、SX、XS都不能共存

2. 測試行鎖加在索引項上

其實行鎖是加在索引樹上的。

每次做完測試都把剛做的rollback。

用表的無索引欄位作為過濾條件

那現在事務2獲取不同行chenwei的記錄

InnoDB是支援行鎖的，剛才以主鍵id為過濾條件時，事務1和事務2獲取不同行的鎖是可以成功的。然而現在我們發現獲取name為chenwei的排它鎖也獲取不到了，這是為什麼？我們解釋一下：

InnoDB的行鎖是通過給索引項加鎖來實現的，而不是給表的行記錄加鎖實現的

而我們用name作為過濾條件沒有用到索引，自然就不會使用行鎖，而是使用表鎖。這就意味著只有通過索引檢索資料，InnoDB才使用行級鎖，否則InnoDB都將使用表鎖!!!

我們給name欄位加上索引：

然後再做剛才的操作：

我們發現，給name加上索引後，兩個事務可以獲取到不同行的排它鎖（for update），再一次證明了InnoDB的行鎖是加在索引項上的。

因為現在name走的是索引， 通過zhangsan在輔助索引樹上找到它所在行記錄的id是7，然後到主鍵索引樹上，獲取對應行記錄的排他鎖（個人猜測應該是輔助索引樹和主鍵索引樹相應的記錄都加了鎖）

三、序列化隔離級別測試

序列化所有事務用的都是共用鎖或者排它鎖，不需用手動新增。select獲取的是共用鎖，insert、delete和update獲取的都是排它鎖。

設定序列化隔離級別：

兩個事務可以同時獲取共用鎖（SS共存：

現在讓事務2插入資料;

由於Insert需要加排它鎖，但是由於事務1已經對整張表加了共用鎖，事務2無法再對錶成功加鎖（sx不共存）

rollback一下，把所有獲取鎖的狀態都回退掉:

開啟兩個事務:

因為我們給name加上了索引，以上的select相當於給name為zhangsan的資料加上了行共用鎖

事務2update;

事務2不能update，因為此時已經被事務1的共用鎖鎖住了整個表

事務2在輔助索引樹上找zhangsan，找到對應的主鍵值，然後去主鍵索引樹找到相應的記錄，但是發現這行記錄已經被共用鎖鎖住了，事務2可以獲取共用鎖，但是不能獲取排他鎖

我們再用主鍵索引試試id能不能update

依然阻塞住了，雖然我們where後面的欄位現在使用的id而不是name，但是name也是通過輔助索引樹找到對應的主鍵，再到主鍵索引樹上找相應的記錄，而主鍵索引樹上的記錄加了鎖

我們update id=8的資料，成功了。因為我們select的時候，只是給id=7的資料加上了行鎖，我們操作id=8的資料當然可以成功

有索引，則使用行鎖；沒有索引，則使用表鎖。

表級鎖還是行級鎖說的是鎖的粒度，共用鎖和排他鎖說的是鎖的性質，不管是表鎖還是行鎖，都有共用鎖和排他鎖的區分。

序列化玩的就是排它鎖和共用鎖，在可重複讀級別下，不手動加鎖的話，用的就是MVCC機制，實際上並沒有用到鎖，我們也可以手動加鎖。InnoDB如果不建立索引的話，用的是表鎖，如果查詢的時候用到了索引項，它用的就是行鎖了，行鎖是給索引加鎖，而不是單純給一行資料加鎖。

到此這篇關於MySQL的表級鎖,行級鎖,排它鎖和共用鎖的文章就介紹到這了,更多相關MySQL鎖內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！