锁是计算机协调多个进程或县城并发访问某一资源的机制。
在数据库中,除传统的计算资源(如CPU、RAM、I/O等)的争用之外,数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题,锁冲突也是影响数据并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说,锁对数据库显得尤为重要,也更复杂。
读锁(共享锁):
针对同一份数据,多个读操作是可以同时进行而互相不影响。
写锁(排它锁):
当前写操作没有完成前,它会阻断其他写锁和读锁。
偏向MyISAM存储引擎,开销小,加锁快;无死锁;锁力度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。
# 手动加锁
lock table 表名字 read(write), 表名字2; read(write)
# 查看表上加过的锁
show open tables;
# 释放表锁
unlock tables;
session1 对A表加读锁。
session1 可以读A表,不能读别的表,不能写当前表。
session2 可以读A表,可以读或写别的表。但是对A进行写时会一直阻塞,等待获取锁。
偏向InnoDB存储引擎,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,并发度最高。
InnoDB与MyISAM最大的不同点:
事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元,事务具有以下四个属性,通常简称为事务的ACID属性。
Atomicity(原子性): 事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全都执行,要么全都不执行。
Consistent(一致性): 在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完善性;事务结束时所有的内部数据结构(如B数索引或双向链表)也都必须是正确得。
Isolation(隔离性): 数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部都是不可见的,反之亦然。
Durable(持久性): 事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。
更新丢失(Lost Update)
当两个或多个事务选择同一行,然后基于最初选定的值更新该行时,由于每个事务都不知道其他事务的存在,就会出现丢失问题–最后的更新覆盖了由其他事务所做的更新。
脏读(Dirty Reads)
一个事务正在对一条记录做修改,在这个事务完成并提交前,这条记录的数据就处于不一致状态;这时,另一个事务也来读取这条记录,如果不加控制,第二个事务读取了这些“脏数据”,并据此做进一步的处理,就会产生未提交的数据依赖关系。
事务A读取到事务B已经修改但尚未提交的数据,还在这个数据基础上做了操作。此时,如果B事务回滚,A读取的数据无效,不符合一致性要求。
不可重复读(Non-Repeatable Reads)
一个事务在读取某些数据后的某个时间,再次读取以前读过的数据,却发现其读出的数据已经发生了改变,或某些记录已经被删除。
事务A读取到了事务B已经提交的修改数据,不符合隔离性。
幻读(Phantom Reads)
一个事务按照相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据。
事务A读取到了事务B提交的新增的数据,不符合隔离性。
读数据一致性及允许的并发副作用隔离级别 | 读数据一致性 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
---|---|---|---|---|
未提交读(Read uncommitted) | 最低级别,只能保证不读取物理上被损坏的数据 | 是 | 是 | 是 |
已提交读(Read committed) | 语句级 | 否 | 是 | 是 |
可重复读(Repeatable read) | 事务级 | 否 | 否 | 是 |
可序列化(Serializable) | 最高级别,事务级 | 否 | 否 | 否 |
# 查看当前数据库的事务隔离级别
show variables like 'tx_isolation;'
数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大。因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上“串行化”进行,这显然于“并发”是矛盾的。同时,不同的应用对读一致性和事务隔离程度的要求也是不同的。比如,许多应用对“不可重复读”和“幻读”并不敏感,可能更关心数据并发访问的能力。
当我们用范围条件而不是相等条件检索数据,并请求共享或排他锁时,InnoDB会给符合条件的已有数据记录的索引项加锁;对于键值在条件范围内但不存在的记录,叫做“间隙(GAP)”, InnoDB也会对这个“间隙”加锁,这种锁机制就是所谓的间隙锁(Next-Key锁)。
危害:
因为Query执行过程中通过范围查找的话,他会索订整个范围内所有的索引键值,即使这个键值并不存在。间隙锁有一个比较致命的弱点,就是 当锁定一个范围键值之后,即使某些不存在的键值也会被无辜的锁定,而造成在锁定的时候无法插入索订键值范围内的任何数据。
mysql> begin;
# for update 锁定某一行之后,其他操作会被阻塞,直到锁定行的会话提交commit
mysql> select * from xx_table where a=8 for update;
mysql> commit;
可通过检查INNODB_ROW+LOCK状态量来分析系统上的行锁的情况。
mysql> show status like 'innodb_row_lock%;'
# 状态量说明
innodb_row_lock_current_waits: 当前正在等待锁的数量
innodb_row_lock_time:从系统启动到现在锁定 总时间长度。
innodb_row_lock_time_avg: 每次等待所花平均时间,
innodb_row_lock_time_max:从系统启动到现在等待这段时间
innodb_row_lock_waits:系统启动后到现在总共等待的次数。
# 尤其是当等待次数很高,而且每次等待时间也不小的时候
# 我们就需要 **分析系统之中为什么会有如此多的等待,然后根据分析结果着手指定优化计划**。