MySql的行級鎖和表級鎖是怎樣的

MySql的行級鎖和表級鎖是怎樣的，相信很多沒有經(jīng)驗的人對此束手無策，為此本文總結(jié)了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

MySql 行級鎖 表級鎖

如何保證數(shù)據(jù)并發(fā)訪問的一致性、有效性是所有數(shù)據(jù)庫必須解決的一個問題，鎖沖突也是影響數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問性能的一個重要因素。從這個角度來說，鎖對數(shù)據(jù)庫而言顯得尤其重要，也更加復(fù)雜。

MySQL鎖概述

相對其他數(shù)據(jù)庫而言，MySQL的鎖機制比較簡單，其最顯著的特點是不同的存儲引擎支持不同的鎖機制。  
   比如

MyISAM和MEMORY存儲引擎采用的是表級鎖（table-level locking）。

InnoDB存儲引擎既支持行級鎖（row-level locking），也支持表級鎖，但默認(rèn)情況下是采用行級鎖。

MySQL這3種鎖的特性可大致歸納如下

表級鎖：開銷小，加鎖快；不會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)生鎖沖突的概率最高,并發(fā)度最低。

行級鎖：開銷大，加鎖慢；會出現(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。

頁面鎖：開銷和加鎖時間界于表鎖和行鎖之間；會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間，并發(fā)度一般。

僅從鎖的角度來說：表級鎖更適合于以查詢?yōu)橹鳎挥猩倭堪此饕龡l件更新數(shù)據(jù)的應(yīng)用，如Web應(yīng)用；而行級鎖則更適合于有大量按索引條件并發(fā)更新少量不同數(shù)據(jù)，同時又有并發(fā)查詢的應(yīng)用，如一些在線事務(wù)處理（OLTP）系統(tǒng)。下面幾節(jié)我們重點介紹MySQL表鎖和 InnoDB行鎖的問題。

MyISAM表鎖

MyISAM存儲引擎只支持表鎖，這也是MySQL開始幾個版本中唯一支持的鎖類型。隨著應(yīng)用對事務(wù)完整性和并發(fā)性要求的不斷提高，MySQL才開始開發(fā)基于事務(wù)的存儲引擎，后來慢慢出現(xiàn)了支持頁鎖的BDB存儲引擎和支持行鎖的InnoDB存儲引擎（實際 InnoDB是單獨的一個公司，現(xiàn)在已經(jīng)被Oracle公司收購）。但是MyISAM的表鎖依然是使用最為廣泛的鎖類型。本節(jié)將詳細(xì)介紹MyISAM表鎖的使用。

查詢表級鎖爭用情況

可以通過檢查table_locks_waited和table_locks_immediate狀態(tài)變量來分析系統(tǒng)上的表鎖定爭奪：

mysql> show status like 'table%';

| Variable_name         | Value |

| Table_locks_immediate | 2979  |

| Table_locks_waited    | 0     |

2 rows in set (0.00 sec))

如果Table_locks_waited的值比較高，則說明存在著較嚴(yán)重的表級鎖爭用情況。

MySQL表級鎖的鎖模式

MySQL的表級鎖有兩種模式：表共享讀鎖（Table Read Lock）和表獨占寫鎖（Table Write Lock）。

MyISAM表的讀操作，不會阻塞其他用戶對同一表的讀請求，但會阻塞對同一表的寫請求；  
   MyISAM表的寫操作，則會阻塞其他用戶對同一表的讀和寫操作；  
   MyISAM表的讀操作與寫操作之間，以及寫操作之間是串行的；  
   當(dāng)一個線程獲得對一個表的寫鎖后，只有持有鎖的線程可以對表進行更新操作。其他線程的讀、寫操作都會等待，直到鎖被釋放為止。

獲得表film_text的WRITE鎖定

mysql> lock table film_text write;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

當(dāng)前session對鎖定表的查詢、更新、插入操作都可以執(zhí)行：

mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001;

| film_id | title       |

| 1001    | Update Test |

1 row in set (0.00 sec)

mysql> insert into film_text (film_id,title) values(1003,'Test');

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> update film_text set title = 'Test' where film_id = 1001;

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

其他session對鎖定表的查詢被阻塞，需要等待鎖被釋放：

mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001;

等待

釋放鎖：

mysql> unlock tables;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

等待

Session2獲得鎖，查詢返回：

mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001;

| film_id | title |

| 1001    | Test  |

1 row in set (57.59 sec)

如何加表鎖？

MyISAM在執(zhí)行查詢語句（SELECT）前，會自動給涉及的所有表加讀鎖，在執(zhí)行更新操作（UPDATE、DELETE、INSERT等）前，會自動給涉及的表加寫鎖，這個過程并不需要用戶干預(yù)，因此，用戶一般不需要直接用LOCK TABLE命令給MyISAM表顯式加鎖。在示例中，顯式加鎖基本上都是為了方便而已，并非必須如此。

給MyISAM表顯示加鎖，一般是為了在一定程度模擬事務(wù)操作，實現(xiàn)對某一時間點多個表的一致性讀取。例如，有一個訂單表orders，其中記錄有各訂單的總金額total，同時還有一個訂單明細(xì)表order_detail，其中記錄有各訂單每一產(chǎn)品的金額小計 subtotal，假設(shè)我們需要檢查這兩個表的金額合計是否相符，可能就需要執(zhí)行如下兩條SQL：

Select sum(total) from orders;

Select sum(subtotal) from order_detail;

這時，如果不先給兩個表加鎖，就可能產(chǎn)生錯誤的結(jié)果，因為第一條語句執(zhí)行過程中，order_detail表可能已經(jīng)發(fā)生了改變。因此，正確的方法應(yīng)該是：

Lock tables orders read local, order_detail read local;

Select sum(total) from orders;

Select sum(subtotal) from order_detail;

Unlock tables;

要特別說明以下兩點內(nèi)容。

上面的例子在LOCK TABLES時加了“l(fā)ocal”選項，其作用就是在滿足MyISAM表并發(fā)插入條件的情況下，允許其他用戶在表尾并發(fā)插入記錄，有關(guān)MyISAM表的并發(fā)插入問題，后面還會進一步介紹。

在用LOCK TABLES給表顯式加表鎖時，必須同時取得所有涉及到表的鎖，并且MySQL不支持鎖升級。也就是說，在執(zhí)行LOCK TABLES后，只能訪問顯式加鎖的這些表，不能訪問未加鎖的表；同時，如果加的是讀鎖，那么只能執(zhí)行查詢操作，而不能執(zhí)行更新操作。其實，在自動加鎖的情況下也基本如此，MyISAM總是一次獲得SQL語句所需要的全部鎖。這也正是MyISAM表不會出現(xiàn)死鎖（Deadlock Free）的原因。

一個session使用LOCK TABLE命令給表film_text加了讀鎖，這個session可以查詢鎖定表中的記錄，但更新或訪問其他表都會提示錯誤；同時，另外一個session可以查詢表中的記錄，但更新就會出現(xiàn)鎖等待。

當(dāng)使用LOCK TABLES時，不僅需要一次鎖定用到的所有表，而且，同一個表在SQL語句中出現(xiàn)多少次，就要通過與SQL語句中相同的別名鎖定多少次，否則也會出錯！

舉例說明如下。

（1）對actor表獲得讀鎖：

mysql> lock table actor read;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

（2）但是通過別名訪問會提示錯誤：

mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name and a.first_name = 'Lisa' and a.last_name = 'Tom' and a.last_name <> b.last_name;

ERROR 1100 (HY000): Table 'a' was not locked with LOCK TABLES

（3）需要對別名分別鎖定：

mysql> lock table actor as a read,actor as b read;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

（4）按照別名的查詢可以正確執(zhí)行：

mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name and a.first_name = 'Lisa' and a.last_name = 'Tom' and a.last_name <> b.last_name;

| first_name | last_name | first_name | last_name |

| Lisa       | Tom       | LISA       | MONROE    |

1 row in set (0.00 sec)

并發(fā)插入（Concurrent Inserts）

上文提到過MyISAM表的讀和寫是串行的，但這是就總體而言的。在一定條件下，MyISAM表也支持查詢和插入操作的并發(fā)進行。

MyISAM存儲引擎有一個系統(tǒng)變量concurrent_insert，專門用以控制其并發(fā)插入的行為，其值分別可以為0、1或2。

當(dāng)concurrent_insert設(shè)置為0時，不允許并發(fā)插入。

當(dāng)concurrent_insert設(shè)置為1時，如果MyISAM表中沒有空洞（即表的中間沒有被刪除的行），MyISAM允許在一個進程讀表的同時，另一個進程從表尾插入記錄。這也是MySQL的默認(rèn)設(shè)置。

當(dāng)concurrent_insert設(shè)置為2時，無論MyISAM表中有沒有空洞，都允許在表尾并發(fā)插入記錄。

可以利用MyISAM存儲引擎的并發(fā)插入特性，來解決應(yīng)用中對同一表查詢和插入的鎖爭用。例如，將concurrent_insert系統(tǒng)變量設(shè)為2，總是允許并發(fā)插入；同時，通過定期在系統(tǒng)空閑時段執(zhí)行 OPTIMIZE TABLE語句來整理空間碎片，收回因刪除記錄而產(chǎn)生的中間空洞。有關(guān)OPTIMIZE TABLE語句的詳細(xì)介紹，可以參見第18章中“兩個簡單實用的優(yōu)化方法”一節(jié)的內(nèi)容。

MyISAM的鎖調(diào)度

前面講過，MyISAM存儲引擎的讀鎖和寫鎖是互斥的，讀寫操作是串行的。那么，一個進程請求某個 MyISAM表的讀鎖，同時另一個進程也請求同一表的寫鎖，MySQL如何處理呢？答案是寫進程先獲得鎖。不僅如此，即使讀請求先到鎖等待隊列，寫請求后到，寫鎖也會插到讀鎖請求之前！這是因為MySQL認(rèn)為寫請求一般比讀請求要重要。這也正是MyISAM表不太適合于有大量更新操作和查詢操作應(yīng)用的原因，因為，大量的更新操作會造成查詢操作很難獲得讀鎖，從而可能永遠(yuǎn)阻塞。這種情況有時可能會變得非常糟糕！幸好我們可以通過一些設(shè)置來調(diào)節(jié)MyISAM 的調(diào)度行為。

通過指定啟動參數(shù)low-priority-updates，使MyISAM引擎默認(rèn)給予讀請求以優(yōu)先的權(quán)利。

通過執(zhí)行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1，使該連接發(fā)出的更新請求優(yōu)先級降低。

通過指定INSERT、UPDATE、DELETE語句的LOW_PRIORITY屬性，降低該語句的優(yōu)先級。

雖然上面3種方法都是要么更新優(yōu)先，要么查詢優(yōu)先的方法，但還是可以用其來解決查詢相對重要的應(yīng)用（如用戶登錄系統(tǒng)）中，讀鎖等待嚴(yán)重的問題。

另外，MySQL也提供了一種折中的辦法來調(diào)節(jié)讀寫沖突，即給系統(tǒng)參數(shù)max_write_lock_count設(shè)置一個合適的值，當(dāng)一個表的讀鎖達到這個值后，MySQL就暫時將寫請求的優(yōu)先級降低，給讀進程一定獲得鎖的機會。

上面已經(jīng)討論了寫優(yōu)先調(diào)度機制帶來的問題和解決辦法。這里還要強調(diào)一點：一些需要長時間運行的查詢操作，也會使寫進程“餓死”！因此，應(yīng)用中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)長時間運行的查詢操作，不要總想用一條SELECT語句來解決問題，因為這種看似巧妙的SQL語句，往往比較復(fù)雜，執(zhí)行時間較長，在可能的情況下可以通過使用中間表等措施對SQL語句做一定的“分解”，使每一步查詢都能在較短時間完成，從而減少鎖沖突。如果復(fù)雜查詢不可避免，應(yīng)盡量安排在數(shù)據(jù)庫空閑時段執(zhí)行，比如一些定期統(tǒng)計可以安排在夜間執(zhí)行。

InnoDB鎖

InnoDB與MyISAM的最大不同有兩點：一是支持事務(wù)（TRANSACTION）；二是采用了行級鎖。行級鎖與表級鎖本來就有許多不同之處，另外，事務(wù)的引入也帶來了一些新問題。下面我們先介紹一點背景知識，然后詳細(xì)討論InnoDB的鎖問題。

1.事務(wù)（Transaction）及其ACID屬性

事務(wù)是由一組SQL語句組成的邏輯處理單元，事務(wù)具有以下4個屬性，通常簡稱為事務(wù)的ACID屬性。

（Atomicity）原子性：事務(wù)是一個原子操作單元，其對數(shù)據(jù)的修改，要么全都執(zhí)行，要么全都不執(zhí)行。

（Consistent）一致性：在事務(wù)開始和完成時，數(shù)據(jù)都必須保持一致狀態(tài)。這意味著所有相關(guān)的數(shù)據(jù)規(guī)則都必須應(yīng)用于事務(wù)的修改，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性；事務(wù)結(jié)束時，所有的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如B樹索引或雙向鏈表）也都必須是正確的。

（Isolation）隔離性：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供一定的隔離機制，保證事務(wù)在不受外部并發(fā)操作影響的“獨立”環(huán)境執(zhí)行。這意味著事務(wù)處理過程中的中間狀態(tài)對外部是不可見的，反之亦然。

（Durable）持久性：事務(wù)完成之后，它對于數(shù)據(jù)的修改是永久性的，即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障也能夠保持。

銀行轉(zhuǎn)帳就是事務(wù)的一個典型例子。

2.并發(fā)事務(wù)處理帶來的問題

相對于串行處理來說，并發(fā)事務(wù)處理能大大增加數(shù)據(jù)庫資源的利用率，提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的事務(wù)吞吐量，從而可以支持更多的用戶。但并發(fā)事務(wù)處理也會帶來一些問題，主要包括以下幾種情況。

更新丟失（Lost Update）：當(dāng)兩個或多個事務(wù)選擇同一行，然后基于最初選定的值更新該行時，由于每個事務(wù)都不知道其他事務(wù)的存在，就會發(fā)生丟失更新問題－－最后的更新覆蓋了由其他事務(wù)所做的更新。例如，兩個編輯人員制作了同一文檔的電子副本。每個編輯人員獨立地更改其副本，然后保存更改后的副本，這樣就覆蓋了原始文檔。最后保存其更改副本的編輯人員覆蓋另一個編輯人員所做的更改。如果在一個編輯人員完成并提交事務(wù)之前，另一個編輯人員不能訪問同一文件，則可避免此問題。

臟讀（Dirty Reads）：一個事務(wù)正在對一條記錄做修改，在這個事務(wù)完成并提交前，這條記錄的數(shù)據(jù)就處于不一致狀態(tài)；這時，另一個事務(wù)也來讀取同一條記錄，如果不加控制，第二個事務(wù)讀取了這些“臟”數(shù)據(jù)，并據(jù)此做進一步的處理，就會產(chǎn)生未提交的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。這種現(xiàn)象被形象地叫做"臟讀"。

不可重復(fù)讀（Non-Repeatable Reads）：一個事務(wù)在讀取某些數(shù)據(jù)后的某個時間，再次讀取以前讀過的數(shù)據(jù)，卻發(fā)現(xiàn)其讀出的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)生了改變、或某些記錄已經(jīng)被刪除了！這種現(xiàn)象就叫做“不可重復(fù)讀”。

幻讀（Phantom Reads）：一個事務(wù)按相同的查詢條件重新讀取以前檢索過的數(shù)據(jù)，卻發(fā)現(xiàn)其他事務(wù)插入了滿足其查詢條件的新數(shù)據(jù)，這種現(xiàn)象就稱為“幻讀”。

3.事務(wù)隔離級別

在上面講到的并發(fā)事務(wù)處理帶來的問題中，“更新丟失”通常是應(yīng)該完全避免的。但防止更新丟失，并不能單靠數(shù)據(jù)庫事務(wù)控制器來解決，需要應(yīng)用程序?qū)σ碌臄?shù)據(jù)加必要的鎖來解決，因此，防止更新丟失應(yīng)該是應(yīng)用的責(zé)任。

“臟讀”、“不可重復(fù)讀”和“幻讀”，其實都是數(shù)據(jù)庫讀一致性問題，必須由數(shù)據(jù)庫提供一定的事務(wù)隔離機制來解決。數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)事務(wù)隔離的方式，基本上可分為以下兩種。

一種是在讀取數(shù)據(jù)前，對其加鎖，阻止其他事務(wù)對數(shù)據(jù)進行修改。

另一種是不用加任何鎖，通過一定機制生成一個數(shù)據(jù)請求時間點的一致性數(shù)據(jù)快照（Snapshot)，并用這個快照來提供一定級別（語句級或事務(wù)級）的一致性讀取。從用戶的角度來看，好像是數(shù)據(jù)庫可以提供同一數(shù)據(jù)的多個版本，因此，這種技術(shù)叫做數(shù)據(jù)多版本并發(fā)控制（MultiVersion Concurrency Control，簡稱MVCC或MCC），也經(jīng)常稱為多版本數(shù)據(jù)庫。

一致性讀，又稱為快照讀。使用的是MVCC機制讀取undo中的已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。所以它的讀取是非阻塞的。

一致性讀肯定是讀取在某個時間點已經(jīng)提交了的數(shù)據(jù)，有個特例：本事務(wù)中修改的數(shù)據(jù)，即使未提交的數(shù)據(jù)也可以在本事務(wù)的后面部分讀取到。一致性讀是指普通的select語句，不帶 for update, in share mode 等等子句。使用的是undo中的提交的數(shù)據(jù)，不需要使用鎖(MDL除外)。而當(dāng)前讀，是指update, delete, select for update, select in share mode等等語句進行的讀，它們讀取的是數(shù)據(jù)庫中的最新的數(shù)據(jù)，并且會鎖住讀取的行和gap(RR隔離時)。如果不能獲得鎖，則會一直等待，直到獲得或者超時。

數(shù)據(jù)庫的事務(wù)隔離越嚴(yán)格，并發(fā)副作用越小，但付出的代價也就越大，因為事務(wù)隔離實質(zhì)上就是使事務(wù)在一定程度上 “串行化”進行，這顯然與“并發(fā)”是矛盾的。同時，不同的應(yīng)用對讀一致性和事務(wù)隔離程度的要求也是不同的，比如許多應(yīng)用對“不可重復(fù)讀”和“幻讀”并不敏感，可能更關(guān)心數(shù)據(jù)并發(fā)訪問的能力。

為了解決“隔離”與“并發(fā)”的矛盾，ISO/ANSI SQL92定義了4個事務(wù)隔離級別，每個級別的隔離程度不同，允許出現(xiàn)的副作用也不同，應(yīng)用可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)邏輯要求，通過選擇不同的隔離級別來平衡 “隔離”與“并發(fā)”的矛盾。表20-5很好地概括了這4個隔離級別的特性。

各具體數(shù)據(jù)庫并不一定完全實現(xiàn)了上述4個隔離級別Oracle只提供Read committed和Serializable兩個標(biāo)準(zhǔn)隔離級別，另外還提供自己定義的Read only隔離級別；SQL Server除支持上述ISO/ANSI SQL92定義的4個隔離級別外，還支持一個叫做“快照”的隔離級別，但嚴(yán)格來說它是一個用MVCC實現(xiàn)的Serializable隔離級別。

MySQL 支持全部4個隔離級別，但在具體實現(xiàn)時，有一些特點，比如在一些隔離級別下是采用MVCC一致性讀，但某些情況下又不是，這些內(nèi)容在后面的章節(jié)中將會做進一步介紹。

4.獲取InnoDB行鎖爭用情況

可以通過檢查InnoDB_row_lock狀態(tài)變量來分析系統(tǒng)上的行鎖的爭奪情況。

mysql> show status like 'innodb_row_lock%';

| Variable_name                 | Value |

| InnoDB_row_lock_current_waits | 0     |

| InnoDB_row_lock_time          | 0     |

| InnoDB_row_lock_time_avg      | 0     |

| InnoDB_row_lock_time_max      | 0     |

| InnoDB_row_lock_waits         | 0     |

5 rows in set (0.01 sec)

如果發(fā)現(xiàn)鎖爭用比較嚴(yán)重，如InnoDB_row_lock_waits 和 InnoDB_row_lock_time_avg的值比較高，還可以通過設(shè)置InnoDB Monitors來進一步觀察發(fā)生鎖沖突的表、數(shù)據(jù)行等，并分析鎖爭用的原因。

具體方法如下：

mysql> CREATE TABLE innodb_monitor(a INT) ENGINE=INNODB;

Query OK, 0 rows affected (0.14 sec)

然后就可以用下面的語句來進行查看：

mysql> Show innodb status\G;

監(jiān)視器可以通過發(fā)出下列語句來停止查看：

mysql> DROP TABLE innodb_monitor;

Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

設(shè)置監(jiān)視器后，在SHOW INNODB STATUS的顯示內(nèi)容中，會有詳細(xì)的當(dāng)前鎖等待的信息，包括表名、鎖類型、鎖定記錄的情況等，便于進行進一步的分析和問題的確定。打開監(jiān)視器以后，默認(rèn)情況下每15秒會向日志中記錄監(jiān)控的內(nèi)容，如果長時間打開會導(dǎo)致.err文件變得非常的巨大，所以用戶在確認(rèn)問題原因之后，要記得刪除監(jiān)控表以關(guān)閉監(jiān)視器，或者通過使用“--console”選項來啟動服務(wù)器以關(guān)閉寫日志文件。

5. InnoDB的行鎖模式及加鎖方法

InnoDB實現(xiàn)了以下兩種類型的行鎖。

共享鎖（S）：允許一個事務(wù)去讀一行，阻止其他事務(wù)獲得相同數(shù)據(jù)集的排他鎖。

排他鎖（X）：允許獲得排他鎖的事務(wù)更新數(shù)據(jù)，阻止其他事務(wù)取得相同數(shù)據(jù)集的共享讀鎖和排他寫鎖。

另外，為了允許行鎖和表鎖共存，實現(xiàn)多粒度鎖機制，InnoDB還有兩種內(nèi)部使用的意向鎖（Intention Locks），

這兩種意向鎖都是表鎖。

意向共享鎖（IS）：事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行加行共享鎖，事務(wù)在給一個數(shù)據(jù)行加共享鎖前必須先取得該表的IS鎖。

意向排他鎖（IX）：事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行加行排他鎖，事務(wù)在給一個數(shù)據(jù)行加排他鎖前必須先取得該表的IX鎖。

如果一個事務(wù)請求的鎖模式與當(dāng)前的鎖兼容，InnoDB就將請求的鎖授予該事務(wù)；反之，如果兩者不兼容，該事務(wù)就要等待鎖釋放。

意向鎖是InnoDB自動加的，不需用戶干預(yù)。

總結(jié)如下：

1.   對于UPDATE、DELETE和INSERT語句，InnoDB會自動給涉及數(shù)據(jù)集加排他鎖（X）；

2.  對于普通SELECT語句，InnoDB不會加任何鎖；

3.  事務(wù)可以通過以下語句顯示給記錄集加共享鎖或排他鎖。

共享鎖（S）：SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE。

排他鎖（X）：SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE。

用SELECT ... IN SHARE MODE獲得共享鎖，主要用在需要數(shù)據(jù)依存關(guān)系時來確認(rèn)某行記錄是否存在，并確保沒有人對這個記錄進行UPDATE或者DELETE操作。

但是如果當(dāng)前事務(wù)也需要對該記錄進行更新操作，則很有可能造成死鎖，對于鎖定行記錄后需要進行更新操作的應(yīng)用，應(yīng)該使用SELECT... FOR UPDATE方式獲得排他鎖。

6. InnoDB行鎖實現(xiàn)方式

InnoDB行鎖是通過給索引上的索引項加鎖來實現(xiàn)的，這一點MySQL與Oracle不同，后者是通過在數(shù)據(jù)塊中對相應(yīng)數(shù)據(jù)行加鎖來實現(xiàn)的。

InnoDB這種行鎖實現(xiàn)特點意味著：只有通過索引條件檢索數(shù)據(jù)，InnoDB才使用行級鎖，否則，InnoDB將使用表鎖！

在實際應(yīng)用中，要特別注意InnoDB行鎖的這一特性，不然的話，可能導(dǎo)致大量的鎖沖突，從而影響并發(fā)性能。

（1） 在不通過索引條件查詢的時候，InnoDB確實使用的是表鎖，而不是行鎖。

（2）由于MySQL的行鎖是針對索引加的鎖，不是針對記錄加的鎖，所以雖然是訪問不同行的記錄，

但是如果是使用相同的索引鍵，是會出現(xiàn)鎖沖突的。應(yīng)用設(shè)計的時候要注意這一點。

（3）當(dāng)表有多個索引的時候，不同的事務(wù)可以使用不同的索引鎖定不同的行，

另外，不論是使用主鍵索引、唯一索引或普通索引，InnoDB都會使用行鎖來對數(shù)據(jù)加鎖。

（4）即便在條件中使用了索引字段，但是否使用索引來檢索數(shù)據(jù)是由MySQL通過判斷不同執(zhí)行計劃的代價來決定的，如果MySQL認(rèn)為全表掃描效率更高，比如對一些很小的表，它就不會使用索引，這種情況下InnoDB將使用表鎖，而不是行鎖。因此，在分析鎖沖突時，別忘了檢查SQL的執(zhí)行計劃，以確認(rèn)是否真正使用了索引。關(guān)于MySQL在什么情況下不使用索引的詳細(xì)討論，參見本章“索引問題”一節(jié)的介紹。

7. 間隙鎖（Next-Key鎖）

當(dāng)我們用范圍條件而不是相等條件檢索數(shù)據(jù)，并請求共享或排他鎖時，InnoDB會給符合條件的已有數(shù)據(jù)記錄的索引項加鎖；對于鍵值在條件范圍內(nèi)但并不存在的記錄，叫做“間隙（GAP）”，InnoDB也會對這個“間隙”加鎖，這種鎖機制就是所謂的間隙鎖（Next-Key鎖）。假如emp表中只有101條記錄，其empid的值分別是 1,2,...,100,101 下面的SQL：

Select * from  emp where empid > 100 for update;

是一個范圍條件的檢索，InnoDB不僅會對符合條件的empid值為101的記錄加鎖，也會對empid大于101（這些記錄并不存在）的“間隙”加鎖。InnoDB使用間隙鎖的目的，一方面是為了防止幻讀，以滿足相關(guān)隔離級別的要求，對于上面的例子，要是不使用間隙鎖，如果其他事務(wù)插入了empid大于100的任何記錄，那么本事務(wù)如果再次執(zhí)行上述語句，就會發(fā)生幻讀；另外一方面，是為了滿足其恢復(fù)和復(fù)制的需要。有關(guān)其恢復(fù)和復(fù)制對鎖機制的影響，以及不同隔離級別下InnoDB使用間隙鎖的情況，在后續(xù)的章節(jié)中會做進一步介紹。

很顯然，在使用范圍條件檢索并鎖定記錄時，InnoDB這種加鎖機制會阻塞符合條件范圍內(nèi)鍵值的并發(fā)插入，這往往會造成嚴(yán)重的鎖等待。因此，在實際應(yīng)用開發(fā)中，尤其是并發(fā)插入比較多的應(yīng)用，我們要盡量優(yōu)化業(yè)務(wù)邏輯，盡量使用相等條件來訪問更新數(shù)據(jù)，避免使用范圍條件。

特別說明的是，InnoDB除了通過范圍條件加鎖時使用間隙鎖外，如果使用相等條件請求給一個不存在的記錄加鎖，InnoDB也會使用間隙鎖！

恢復(fù)和復(fù)制的需要，對InnoDB鎖機制的影響

MySQL通過BINLOG記錄執(zhí)行成功的INSERT、UPDATE、DELETE等更新數(shù)據(jù)的SQL語句，并由此實現(xiàn)MySQL數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)和主從復(fù)制。MySQL的恢復(fù)機制（復(fù)制其實就是在Slave Mysql不斷做基于BINLOG的恢復(fù)）有以下特點。

一是MySQL的恢復(fù)是SQL語句級的，也就是重新執(zhí)行BINLOG中的SQL語句。這與Oracle數(shù)據(jù)庫不同，Oracle是基于數(shù)據(jù)庫文件塊的。

二是MySQL的BINLOG是按照事務(wù)提交的先后順序記錄的，恢復(fù)也是按這個順序進行的。這點也與Oralce不同，Oracle是按照系統(tǒng)更新號（System Change Number，SCN）來恢復(fù)數(shù)據(jù)的，每個事務(wù)開始時，Oracle都會分配一個全局唯一的SCN，SCN的順序與事務(wù)開始的時間順序是一致的。

從上面兩點可知，MySQL的恢復(fù)機制要求：在一個事務(wù)未提交前，其他并發(fā)事務(wù)不能插入滿足其鎖定條件的任何記錄，也就是不允許出現(xiàn)幻讀，這已經(jīng)超過了ISO/ANSI SQL92“可重復(fù)讀”隔離級別的要求，實際上是要求事務(wù)要串行化。

另外，對于“insert  into target_tab select * from source_tab where ...”和“create  table new_tab ...select ... From  source_tab where ...(CTAS)”這種SQL語句，用戶并沒有對source_tab做任何更新操作，但MySQL對這種SQL語句做了特別處理。

（這里InnoDB卻給source_tab加了共享鎖，并沒有使用多版本數(shù)據(jù)一致性讀技術(shù)?。? 

在上面的例子中，只是簡單地讀 source_tab表的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于執(zhí)行一個普通的SELECT語句，用一致性讀就可以了。ORACLE正是這么做的，它通過MVCC技術(shù)實現(xiàn)的多版本數(shù)據(jù)來實現(xiàn)一致性讀，不需要給source_tab加任何鎖。我們知道InnoDB也實現(xiàn)了多版本數(shù)據(jù)，對普通的SELECT一致性讀，也不需要加任何鎖；但這里InnoDB卻給source_tab加了共享鎖，并沒有使用多版本數(shù)據(jù)一致性讀技術(shù)！

MySQL為什么要這么做呢？其原因還是為了保證恢復(fù)和復(fù)制的正確性。因為不加鎖的話，如果在上述語句執(zhí)行過程中，其他事務(wù)對source_tab做了更新操作，就可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)恢復(fù)的結(jié)果錯誤。為了演示這一點，我們再重復(fù)一下前面的例子，不同的是在session_1執(zhí)行事務(wù)前，先將系統(tǒng)變量 innodb_locks_unsafe_for_binlog的值設(shè)置為“on”（其默認(rèn)值為off）

從上可見，設(shè)置系統(tǒng)變量innodb_locks_unsafe_for_binlog的值為“on”后，InnoDB不再對source_tab加鎖，結(jié)果也符合應(yīng)用邏輯，但是如果分析BINLOG的內(nèi)容：

SET TIMESTAMP=1169175130;

BEGIN;

# at 274

#070119 10:51:57 server id 1  end_log_pos 105   Query   thread_id=1     exec_time=0     error_code=0

SET TIMESTAMP=1169175117;

update source_tab set name = '8' where name = '1';

# at 379

#070119 10:52:10 server id 1  end_log_pos 406   Xid = 5

COMMIT;

# at 406

#070119 10:52:14 server id 1  end_log_pos 474   Query   thread_id=2     exec_time=0     error_code=0

SET TIMESTAMP=1169175134;

BEGIN;

# at 474

#070119 10:51:29 server id 1  end_log_pos 119   Query   thread_id=2     exec_time=0     error_code=0

SET TIMESTAMP=1169175089;

insert into target_tab select d1,name from source_tab where name = '1';

# at 593

#070119 10:52:14 server id 1  end_log_pos 620   Xid = 7

COMMIT;

可以發(fā)現(xiàn)，在BINLOG中，更新操作的位置在INSERT...SELECT之前，如果使用這個BINLOG進行數(shù)據(jù)庫恢復(fù)，恢復(fù)的結(jié)果與實際的應(yīng)用邏輯不符；如果進行復(fù)制，就會導(dǎo)致主從數(shù)據(jù)庫不一致！

因此，INSERT...SELECT...和 CREATE TABLE...SELECT...語句，可能會阻止對源表的并發(fā)更新，造成對源表鎖的等待。如果查詢比較復(fù)雜的話，會造成嚴(yán)重的性能問題，我們在應(yīng)用中應(yīng)盡量避免使用。實際上，MySQL將這種SQL叫作不確定（non-deterministic）的SQL，不推薦使用。

如果應(yīng)用中一定要用這種SQL來實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，又不希望對源表的并發(fā)更新產(chǎn)生影響，可以采取以下兩種措施：

一是采取上面示例中的做法，將innodb_locks_unsafe_for_binlog的值設(shè)置為“on”，強制MySQL使用多版本數(shù)據(jù)一致性讀。但付出的代價是可能無法用binlog正確地恢復(fù)或復(fù)制數(shù)據(jù)，因此，不推薦使用這種方式。

二是通過使用“select * from source_tab ... Into outfile”和“l(fā)oad data infile ...”語句組合來間接實現(xiàn)，采用這種方式MySQL不會給source_tab加鎖。

8. InnoDB在不同隔離級別下的一致性讀及鎖的差異

前面講過，鎖和多版本數(shù)據(jù)是InnoDB實現(xiàn)一致性讀和ISO/ANSI SQL92隔離級別的手段，因此，在不同的隔離級別下，InnoDB處理SQL時采用的一致性讀策略和需要的鎖是不同的。同時，數(shù)據(jù)恢復(fù)和復(fù)制機制的特點，也對一些SQL的一致性讀策略和鎖策略有很大影響。將這些特性歸納成如表20-16所示的內(nèi)容，以便讀者查閱。

1: 在隔離級別是RC情況下，間隙鎖是用不到的，官方文檔說明如下：

Each consistent read, even within the same transaction, sets and reads its own fresh snapshot. For information about consistent reads, see Section 14.8.2.3, “Consistent Nonlocking Reads”.

For locking reads (SELECT with FOR UPDATE or LOCK IN SHARE MODE), UPDATE statements, and DELETE statements, InnoDB locks only index records, not the gaps before them, and thus permits the free insertion of new records next to locked records. Gap locking is only used for foreign-key constraint checking and duplicate-key checking.

官方文檔說明地址為：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/innodb-transaction-isolation-levels.html

2: 在可重復(fù)讀隔離級別下，如果索引是唯一的，且查找也是唯一的，則也不用間隙鎖，否則就用間隙鎖，官方說明如下：

REPEATABLE READ

This is the default isolation level for InnoDB. Consistent reads within the same transaction read the snapshot established by the first read. This means that if you issue several plain (nonlocking) SELECT statements within the same transaction, theseSELECT statements are consistent also with respect to each other. See Section 14.8.2.3, “Consistent Nonlocking Reads”.

For locking reads (SELECT with FOR UPDATE or LOCK IN SHARE MODE), UPDATE, and DELETE statements, locking depends on whether the statement uses a unique index with a unique search condition, or a range-type search condition.

For a unique index with a unique search condition, InnoDB locks only the index record found, not the gap before it.

For other search conditions, InnoDB locks the index range scanned, using gap locks or next-key locks to block insertions by other sessions into the gaps covered by the range. For information about gap locks and next-key locks, see Section 14.8.1, “InnoDB Locking”.

官方文檔說明地址為：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/innodb-transaction-isolation-levels.html

9.什么時候使用表鎖?

對于InnoDB表，在絕大部分情況下都應(yīng)該使用行級鎖，因為事務(wù)和行鎖往往是我們之所以選擇InnoDB表的理由。但在個別特殊事務(wù)中，也可以考慮使用表級鎖。

第一種情況是：事務(wù)需要更新大部分或全部數(shù)據(jù)，表又比較大，如果使用默認(rèn)的行鎖，不僅這個事務(wù)執(zhí)行效率低，而且可能造成其他事務(wù)長時間鎖等待和鎖沖突，這種情況下可以考慮使用表鎖來提高該事務(wù)的執(zhí)行速度。

第二種情況是：事務(wù)涉及多個表，比較復(fù)雜，很可能引起死鎖，造成大量事務(wù)回滾。這種情況也可以考慮一次性鎖定事務(wù)涉及的表，從而避免死鎖、減少數(shù)據(jù)庫因事務(wù)回滾帶來的開銷。

當(dāng)然，應(yīng)用中這兩種事務(wù)不能太多，否則，就應(yīng)該考慮使用MyISAM表了。

在InnoDB下，使用表鎖要注意以下兩點。

（1）使用LOCK TABLES雖然可以給InnoDB加表級鎖，但必須說明的是，表鎖不是由InnoDB存儲引擎層管理的，而是由其上一層: MySQL Server負(fù)責(zé)的，僅當(dāng)autocommit=0、innodb_table_locks=1（默認(rèn)設(shè)置）時，InnoDB層才能知道MySQL加的表鎖，MySQL Server也才能感知InnoDB加的行鎖，這種情況下，InnoDB才能自動識別涉及表級鎖的死鎖；否則，InnoDB將無法自動檢測并處理這種死鎖。有關(guān)死鎖，下一小節(jié)還會繼續(xù)討論。

（2）在用 LOCK TABLES對InnoDB表加鎖時要注意，要將AUTOCOMMIT設(shè)為0，否則MySQL不會給表加鎖；事務(wù)結(jié)束前，不要用UNLOCK TABLES釋放表鎖，因為UNLOCK TABLES會隱含地提交事務(wù)；COMMIT或ROLLBACK并不能釋放用LOCK TABLES加的表級鎖，必須用UNLOCK TABLES釋放表鎖。正確的方式見如下語句.

例如，如果需要寫表t1并從表t讀，可以按如下做：

SET AUTOCOMMIT=0;

LOCK TABLES t1 WRITE, t2 READ, ...;

[do something with tables t1 and t2 here];

COMMIT;

UNLOCK TABLES;

10.關(guān)于死鎖

上文講過，MyISAM表鎖是deadlock free的，這是因為MyISAM總是一次獲得所需的全部鎖，要么全部滿足，要么等待，因此不會出現(xiàn)死鎖。但在InnoDB中，除單個SQL組成的事務(wù)外，鎖是逐步獲得的，這就決定了在InnoDB中發(fā)生死鎖是可能的。如表20-17所示的就是一個發(fā)生死鎖的例子。

在上面的例子中，兩個事務(wù)都需要獲得對方持有的排他鎖才能繼續(xù)完成事務(wù)，這種循環(huán)鎖等待就是典型的死鎖。

發(fā)生死鎖后，InnoDB一般都能自動檢測到，并使一個事務(wù)釋放鎖并回退，另一個事務(wù)獲得鎖，繼續(xù)完成事務(wù)。但在涉及外部鎖，或涉及表鎖的情況下，InnoDB并不能完全自動檢測到死鎖，這需要通過設(shè)置鎖等待超時參數(shù)innodb_lock_wait_timeout來解決。需要說明的是，這個參數(shù)并不是只用來解決死鎖問題，在并發(fā)訪問比較高的情況下，如果大量事務(wù)因無法立即獲得所需的鎖而掛起，會占用大量計算機資源，造成嚴(yán)重性能問題，甚至拖跨數(shù)據(jù)庫。我們通過設(shè)置合適的鎖等待超時閾值，可以避免這種情況發(fā)生。

通常來說，死鎖都是應(yīng)用設(shè)計的問題，通過調(diào)整業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)庫對象設(shè)計、事務(wù)大小，以及訪問數(shù)據(jù)庫的SQL語句，絕大部分死鎖都可以避免。

下面就通過實例來介紹幾種避免死鎖的常用方法。

（1）在應(yīng)用中，如果不同的程序會并發(fā)存取多個表，應(yīng)盡量約定以相同的順序來訪問表，這樣可以大大降低產(chǎn)生死鎖的機會。在下面的例子中，由于兩個session訪問兩個表的順序不同，發(fā)生死鎖的機會就非常高！但如果以相同的順序來訪問，死鎖就可以避免。

（2）在程序以批量方式處理數(shù)據(jù)的時候，如果事先對數(shù)據(jù)排序，保證每個線程按固定的順序來處理記錄，也可以大大降低出現(xiàn)死鎖的可能。

（3）在事務(wù)中，如果要更新記錄，應(yīng)該直接申請足夠級別的鎖，即排他鎖，而不應(yīng)先申請共享鎖，更新時再申請排他鎖，因為當(dāng)用戶申請排他鎖時，其他事務(wù)可能又已經(jīng)獲得了相同記錄的共享鎖，從而造成鎖沖突，甚至死鎖。具體演示可參見20.3.3小節(jié)中的例子。

（4）前面講過，在REPEATABLE-READ隔離級別下，如果兩個線程同時對相同條件記錄用SELECT...FOR UPDATE加排他鎖，在沒有符合該條件記錄情況下，兩個線程都會加鎖成功。程序發(fā)現(xiàn)記錄尚不存在，就試圖插入一條新記錄，如果兩個線程都這么做，就會出現(xiàn)死鎖。這種情況下，將隔離級別改成READ COMMITTED，就可避免問題。

（5）當(dāng)隔離級別為READ COMMITTED時，如果兩個線程都先執(zhí)行SELECT...FOR UPDATE，判斷是否存在符合條件的記錄，如果沒有，就插入記錄。此時，只有一個線程能插入成功，另一個線程會出現(xiàn)鎖等待，當(dāng)?shù)?個線程提交后，第2個線程會因主鍵重出錯，但雖然這個線程出錯了，卻會獲得一個排他鎖！這時如果有第3個線程又來申請排他鎖，也會出現(xiàn)死鎖。

對于這種情況，可以直接做插入操作，然后再捕獲主鍵重異常，或者在遇到主鍵重錯誤時，總是執(zhí)行ROLLBACK釋放獲得的排他鎖。

盡管通過上面介紹的設(shè)計和SQL優(yōu)化等措施，可以大大減少死鎖，但死鎖很難完全避免。因此，在程序設(shè)計中總是捕獲并處理死鎖異常是一個很好的編程習(xí)慣。

如果出現(xiàn)死鎖，可以用SHOW INNODB STATUS命令來確定最后一個死鎖產(chǎn)生的原因。返回結(jié)果中包括死鎖相關(guān)事務(wù)的詳細(xì)信息，如引發(fā)死鎖的SQL語句，事務(wù)已經(jīng)獲得的鎖，正在等待什么鎖，以及被回滾的事務(wù)等。據(jù)此可以分析死鎖產(chǎn)生的原因和改進措施。

下面是一段SHOW INNODB STATUS輸出的樣例：

mysql> show innodb status \G

InnoDB 小結(jié)

本章重點介紹了MySQL中MyISAM表級鎖和InnoDB行級鎖的實現(xiàn)特點，并討論了兩種存儲引擎經(jīng)常遇到的鎖問題和解決辦法。

對于MyISAM的表鎖，主要討論了以下幾點：

（1）共享讀鎖（S）之間是兼容的，但共享讀鎖（S）與排他寫鎖（X）之間，以及排他寫鎖（X）之間是互斥的，也就是說讀和寫是串行的。

（2）在一定條件下，MyISAM允許查詢和插入并發(fā)執(zhí)行，我們可以利用這一點來解決應(yīng)用中對同一表查詢和插入的鎖爭用問題。

（3）MyISAM默認(rèn)的鎖調(diào)度機制是寫優(yōu)先，這并不一定適合所有應(yīng)用，用戶可以通過設(shè)置LOW_PRIORITY_UPDATES參數(shù)，或在INSERT、UPDATE、DELETE語句中指定LOW_PRIORITY選項來調(diào)節(jié)讀寫鎖的爭用。

（4）由于表鎖的鎖定粒度大，讀寫之間又是串行的，因此，如果更新操作較多，MyISAM表可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的鎖等待，可以考慮采用InnoDB表來減少鎖沖突。

對于InnoDB表，本章主要討論了以下幾項內(nèi)容。

InnoDB的行鎖是基于鎖引實現(xiàn)的，如果不通過索引訪問數(shù)據(jù)，InnoDB會使用表鎖。

介紹了InnoDB間隙鎖（Next-key)機制，以及InnoDB使用間隙鎖的原因。

在不同的隔離級別下，InnoDB的鎖機制和一致性讀策略不同。

MySQL的恢復(fù)和復(fù)制對InnoDB鎖機制和一致性讀策略也有較大影響。

鎖沖突甚至死鎖很難完全避免。

在了解InnoDB鎖特性后，用戶可以通過設(shè)計和SQL調(diào)整等措施減少鎖沖突和死鎖，包括：

盡量使用較低的隔離級別；

精心設(shè)計索引，并盡量使用索引訪問數(shù)據(jù)，使加鎖更精確，從而減少鎖沖突的機會。

選擇合理的事務(wù)大小，小事務(wù)發(fā)生鎖沖突的幾率也更小。

給記錄集顯示加鎖時，最好一次性請求足夠級別的鎖。比如要修改數(shù)據(jù)的話，最好直接申請排他鎖，而不是先申請共享鎖，修改時再請求排他鎖，這樣容易產(chǎn)生死鎖。

不同的程序訪問一組表時，應(yīng)盡量約定以相同的順序訪問各表，對一個表而言，盡可能以固定的順序存取表中的行。這樣可以大大減少死鎖的機會。

盡量用相等條件訪問數(shù)據(jù)，這樣可以避免間隙鎖對并發(fā)插入的影響。

不要申請超過實際需要的鎖級別；除非必須，查詢時不要顯示加鎖。

對于一些特定的事務(wù)，可以使用表鎖來提高處理速度或減少死鎖的可能。

看完上述內(nèi)容，你們掌握MySql的行級鎖和表級鎖是怎樣的的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！