1. 锁介绍
- 按照锁的粒度来说，MySQL主要包含三种类型（级别）的锁定机制：
- 全局锁：锁的是整个database。由MySQL的SQL layer层实现的
- 表级锁：锁的是某个table。由MySQL的SQL layer层实现的
- 行级锁：锁的是某行数据，也可能锁定行之间的间隙。由某些存储引擎实现，比如InnoDB。
- 按照锁的功能来说分为：共享读锁和排他写锁。
- 按照锁的实现方式分为：悲观锁和乐观锁（使用某一版本列或者唯一列进行逻辑控制）
- 表级锁和行级锁的区别：
- 表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低；
- 行级锁：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高；
2. MySQL表级锁
由MySQL SQL layer层实现
- MySQL的表级锁有两种：表锁和原数据锁
- MySQL实现的表级锁定的争用状态变量：
show status like 'table%';
# 产生表级锁定的次数
table_locks_immediate
# 出现表级锁定争用而发生等待的次数
table_locks_waited
1. 表锁
1. 表锁介绍
- 表锁有两种表现形式
- 表共享读锁(Table Read Lock)
- 表独占写锁(Table Write Lock)
- 手动增加表锁
lock table 表名称 read(write), 表名称2 read(write), 其他;
- 查看表锁情况
show open tables;
- 删除表锁
unlock tables;
2. 环境准备
--新建表
CREATE TABLE mylock (
id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
NAME varchar(20) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (id)
);
INSERT INTO mylock (id,NAME) VALUES (1, 'a');
INSERT INTO mylock (id,NAME) VALUES (2, 'b');
INSERT INTO mylock (id,NAME) VALUES (3, 'c');
INSERT INTO mylock (id,NAME) VALUES (4, 'd');
3. 表读锁
1、session1: lock table mylock read; -- 给mylock表加读锁
2、session1: select * from mylock; -- 可以查询
3、session1：select * from tdep; --不能访问非锁定表
4、session2：select * from mylock; -- 可以查询 没有锁
5、session2：update mylock set name='x' where id=2; -- 修改阻塞,自动加行写锁
6、session1：unlock tables; -- 释放表锁
7、session2：Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 -- 修改执行完成
8、session1：select * from tdep; --可以访问
当前session给某一个表加上表读锁时，当前 session 和其他的 session 都可以对该表进行读，当前session 不能访问其他没有锁定的表，其他 session 不可以对该表进行修改。
4. 表写锁
1、session1: lock table mylock write; -- 给mylock表加写锁
2、session1: select * from mylock; -- 可以查询
3、session1：select * from tdep; --不能访问非锁定表
4、session1：update mylock set name='y' where id=2; --可以执行
5、session2：select * from mylock; -- 查询阻塞
6、session1：unlock tables; -- 释放表锁
7、session2：4 rows in set (22.57 sec) -- 查询执行完成
8、session1：select * from tdep; --可以访问
当前 session 给某一个表加表读锁时，当前 session 可以对该表进行修改，但不能访问非锁定表， 其他 session 不能对该表进行查询。
2. 元数据锁
1. 元数据锁介绍
MDL不需要显式使用，在访问一个表的时候会被自动加上。MDL的作用是，保证读写的正确性。
在 MySQL 5.5 版本中引入了 MDL，当对一个表做增删改查操作的时候，加 MDL 读锁；当要对表做结构变更操作的时候，加 MDL 写锁。
- 读锁之间不互斥，因此你可以有多个线程同时对一张表增删改查。
- 读写锁之间、写锁之间是互斥的，用来保证变更表结构操作的安全性。因此，如果有两个线程要同时给一个表 加字段，其中一个要等另一个执行完才能开始执行。
2. MDL演示
1、session1: begin;--开启事务
2、session1: select * from mylock;--加MDL读锁
3、session2: select * from mylock; -- 查询不阻塞
4、session2: alter table mylock add e int; -- 修改阻塞
5、session1：commit; --提交事务 或者 rollback 释放读锁
6、session2：Query OK, 0 rows affected (8.83 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0 --修改完成
session1先启动，这时候会对表mylock 加一个MDL读锁，session2 执行查询时，不会阻塞，对表结构做修改时，会阻塞。
3. MySQL行级锁
1. 介绍
MySQL的行级锁，是由存储引擎来实现的，利用存储引擎锁住索引项来实现的。因此InnoDB这种行锁实现特点意味着：只有通过索引条件检索的数据，InnoDB才使用行级锁，否则，InnoDB将使用表锁！
innodb所使用的行级锁定争用状态查看：
show status like 'innodb_row_lock%';
- Innodb_row_lock_current_waits：当前正在等待锁定的数量；
- Innodb_row_lock_time：从系统启动到现在锁定总时间长度(重要)；
- Innodb_row_lock_time_avg：每次等待所花平均时间(重要)；
- Innodb_row_lock_time_max：从系统启动到现在等待最常的一次所花的时间；
- Innodb_row_lock_waits：系统启动后到现在总共等待的次数(重要)；
InnoDB的行级锁，按照锁定范围来说，分为三种：
-
记录锁（Record Locks）:锁定索引中一条记录。
-
间隙锁（Gap Locks）:要么锁住索引记录中间的值，要么锁住第一个索引记录前面的值或者最后一个索引记录后面的值。
-
Next-Key Locks:是索引记录上的记录锁和在索引记录之前的间隙锁的组合。
InnoDB的行级锁，按照功能来说，分为两种： RR
-
共享锁（S）：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。
-
排他锁（X）：允许获得排他锁的事务更新数据，阻止其他事务取得相同数据集的共享读锁（不是读）和排他写锁。
对于UPDATE、DELETE和INSERT语句，InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁（X)；
对于普通SELECT语句，InnoDB不会加任何锁，事务可以通过以下语句显示给记录集加共享锁或排他锁。
手动添加共享锁（S）：
SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE
手动添加排他锁（X）：
SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE
InnoDB也实现了表级锁，也就是意向锁，意向锁是mysql内部使用的，不需要用户干预。
-
意向共享锁（IS）：事务打算给数据行加行共享锁，事务在给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）：事务打算给数据行加行排他锁，事务在给一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。
意向锁和行锁可以共存，意向锁的主要作用是为了全表更新数据时的性能提升。否则在全表更新数据时， 需要先检索该表是否某些记录上面有行锁。
| 共享锁（S） | 排他锁（X） | 意向共享锁（IS） | 意向排他锁（IX） | |
|---|---|---|---|---|
| 共享锁（S） | 兼容 | 冲突 | 兼容 | 冲突 |
| 排他锁（X） | 冲突 | 冲突 | 冲突 | 冲突 |
| 意向共享锁（IS） | 兼容 | 冲突 | 兼容 | 兼容 |
| 意向排他锁（IX） | 冲突 | 冲突 | 兼容 | 兼容 |
2. 行读锁
查看行锁状态 show STATUS like 'innodb_row_lock%';
1、session1: begin;--开启事务未提交
2、select * from mylock where ID=1 lock in share mode; --手动加id=1的行读锁,使用索引
3、session2：update mylock set name='y' where id=2; -- 未锁定该行可以修改
4、session2：update mylock set name='y' where id=1; -- 锁定该行修改阻塞
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction -- 锁定超时
5、session1: commit; --提交事务 或者 rollback 释放读锁
6、session2：update mylock set name='y' where id=1; --修改成功
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
3. 行读锁升级为表锁
1、session1: begin;--开启事务未提交
2、session1:
select * from mylock where name='c' lock in share mode; --手动加name='c'的行读锁,未使用索引
3、session2：update mylock set name='y' where id=2; -- 修改阻塞 未用索引行锁升级为表锁
4、session1: commit; --提交事务 或者 rollback 释放读锁
5、session2：update mylock set name='y' where id=2; --修改成功
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
4. 行写锁
1、session1: begin;--开启事务未提交
2、session1: select * from mylock where id=1 for update;--手动加id=1的行写锁,
3、session2: select * from mylock where id=2 ; -- 可以访问
4、session2: select * from mylock where id=1 ; -- 可以读 不加锁
5、session2: select * from mylock where id=1 lock in share mode ; -- 加读锁被阻塞
6、session1：commit; -- 提交事务 或者 rollback 释放写锁
7、session2：执行成功
5. 间隙锁
# 创建表
create table news (id int, number int, primary key(id));
# 插入数据
insert into news values(1,2);
insert into news values(3,4);
insert into news values(6,5);
insert into news values(8,5);
insert into news values(10,5);
insert into news values(13,11);
# 添加唯一索引
alter table news add index idx_num(number);
session1:
start transaction ;
select * from news where number=4 for update ;
session 2:
start transaction;
insert into news value(2,4);#（阻塞）
insert into news value(2,2);#（阻塞）
insert into news value(4,4);#（阻塞）
insert into news value(4,5);#（阻塞）
insert into news value(7,5);#（执行成功）
insert into news value(9,5);#（执行成功）
insert into news value(11,5);#（执行成功）
````
注：id和number都在间隙内则阻塞。
session 1:
start transaction ;
select * from news where number=13 for update ;
（select * from mylock where id>1 and id < 4 for update）
session 2:
start transaction ;
insert into news value(11,5);#(执行成功)
insert into news value(12,11);#(执行成功)
insert into news value(14,11);#(阻塞)
insert into news value(15,12);#(阻塞)
检索条件number=13,向左取得最靠近的值11作为左区间，向右由于没有记录因此取得无穷大作为右区间，因此，session 1的间隙锁的范围（11，无穷大）
6. 死锁
两个session互相等待对方的资源释放之后，才能释放自己的资源，造成了死锁。
1、session1: begin;--开启事务未提交
--手动加行写锁 id=1 ，使用索引
update mylock set name='m' where id=1;
2、session2：begin;--开启事务未提交
--手动加行写锁 id=2 ，使用索引
update mylock set name='m' where id=2;
3、session1: update mylock set name='nn' where id=2; -- 加写锁被阻塞
4、session2：update mylock set name='nn' where id=1; -- 加写锁会死锁，不允许操作
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
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