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本篇內容主要講解“什么是MySQL鎖機制”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“什么是MySQL鎖機制”吧!
無論什么時候，只要存在多個連接在同一時刻修改數據，都會涉及到并發控制的問題。MySQL實現了兩個層面的并發控制：服務層和引擎層。
共享鎖：共享鎖(shared lock)也稱為讀鎖(read lock)。共享鎖是共享的，或者說是相互不阻塞的。多個連接在同一時刻可以同時讀取同一個資源，而不相互干擾。
排他鎖：排他鎖(exclusive lock)也稱為寫鎖(write lock)。寫鎖是排他的，也就是一個寫鎖會阻塞其他的寫鎖和讀鎖。
悲觀鎖：對數據被外界修改保持悲觀的態度，在整個數據處理過程中，數據都處于鎖定狀態。
樂觀鎖：它認為數據一般情況下不會造成沖突，在數據更新的時候才會對數據的沖突與否進行校驗。
全局鎖：對整個數據庫實例加鎖，它將整個數據庫實例處于只讀的狀態。
表級鎖：對整個表進行加鎖的方式。MySQL表級鎖分為表鎖和元數據鎖。
行級鎖：行鎖可以最大程度的支持并發處理，行鎖是存儲引擎層實現的，而MySQL服務層并沒有實現行鎖。InnoDB存儲引擎行級鎖類型：Record Lock、Gap Lock、Next-key Lock。
共享鎖：共享鎖(shared lock)也稱為讀鎖(read lock)。共享鎖是共享的，或者說是相互不阻塞的。多個連接在同一時刻可以同時讀取同一個資源，而不相互干擾。
select ...... lock in share mode;
測試時，設置事務手動提交：set autocommit = 0，后續如果沒有明確的提示，autocommit都是0。
測試時，大家開啟兩個窗口，建立兩個連接，窗口1和窗口2分別對應事務A和事務B。
窗口1：查詢id=6的行數據并添加讀鎖，正確返回數據。
窗口2：依然查詢id=6的行數據并添加讀鎖，正確返回數據。讀讀不沖突。
窗口1：對id=6的行執行寫操作(update語句)，在窗口2的事務提交之前，寫操作阻塞，并可能會超時退出。
如果寫鎖等待時間過長，則會超時退出。
窗口1 mysql> update user set age = 20 where id =6; ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
如果在窗口1中的事務在執行寫操作等待期間，窗口2的事務也執行同一行數據的寫操作，則會導致死鎖錯誤。
窗口2 mysql> update user set age = 30 where id =6; ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
排他鎖(exclusive lock)也稱為寫鎖(write lock)。寫鎖是排他的，也就是一個寫鎖會阻塞其他的寫鎖和讀鎖。
select ...... for update;
窗口1：查詢id=6的行數據并添加寫鎖，正確返回數據。
窗口2：依然查詢id=6的行數據并添加寫鎖，阻塞。寫寫沖突。
窗口1：對id=6的行執行寫操作(update語句)，寫操作未阻塞。
窗口1事務提交之后，窗口2的查詢語句返回結果。
不論是樂觀鎖還是悲觀鎖都是人們定義的一種概念，并不是一種鎖實現，它是一種思想。樂觀鎖比較適用于讀多寫少的場景，悲觀鎖適用于寫多讀少的場景。
當我們對數據庫的某一條數據進行修改操作時，為了避免同時有其他人對同一行數據進行修改，通過對數據進行加鎖的方式以防止并發問題。這種借助了數據庫的鎖機制，在修改數據之前先鎖定再修改的方式稱為悲觀鎖(Pessimistic Lock)。
悲觀鎖具有強烈的獨占性和排他性，在整個數據的寫操作過程，都將數據處于鎖定狀態。悲觀鎖的實現往往需要數據庫提供的鎖機制。
悲觀鎖的實現：
數據庫的鎖機制如行鎖、表鎖、讀鎖和寫鎖都是在操作之前先加鎖的操作，都屬于悲觀鎖。
Java中學習的synchronized關鍵字也是悲觀鎖。
樂觀鎖是相對于悲觀鎖的概念，樂觀鎖是假設數據一般情況下都不會存在并發沖突，在數據進行更新的時候才會對數據的沖突與否進行驗證。如果存在沖突，則告訴用戶結果，由用戶決定下一步該怎么做。
樂觀鎖是一種寬松的加鎖方式，它不需要使用數據庫本身的鎖機制。
樂觀鎖的實現：
MVCC，數據庫多版本控制利用版本號控制數據更新的并發問題，是樂觀鎖的實現。
CAS，比較并交換是Java中樂觀鎖的實現。
全局鎖：對整個數據庫實例加鎖，它將整個數據庫實例處于只讀的狀態。
Flush tables with read lock；
全局鎖常用來對整個數據庫實例進行邏輯備份。
全局鎖加鎖期間，業務的數據更新操作(DML)和 表結構的修改操作(DDL)都是會被鎖住的。
此時你是不是有個疑問：開發中備份都是直接使用mysqldump，什么時候使用FTWRL呢?
官方自帶的邏輯備份工具mysqldump 使用參數-single -transaction的時候，在導出數據的時候就會啟動一個事務，來確保拿到一致性視圖，在學習事務隔離的時候我們了解到，基于MVCC的一致性視圖，這個過程中的數據是可以正常更新的。但是我們要知道事務是引擎層的實現，并不是每個存儲引擎都支持事務。我們在開發中大部分的備份使用的是mysqldump，主要是因為我們的存儲引擎大部分情況都是使用的默認的引擎InnoDB。
表級鎖：即是對整張表進行加鎖。表的定義包含兩個部分：數據和結構，所以表級鎖也分為兩類：表鎖和元空間鎖。
表鎖是MySQL中最基本的鎖策略，并且也是開銷最小的策略。表鎖會鎖住整張表，在對表進行寫操作(插入、刪除、更新等)前，需要先獲取寫鎖，它會阻塞其他用戶對該表的所有讀寫操作。只有沒有寫鎖時，其他讀取的用戶才能獲取讀鎖。讀鎖之前互相不會造成阻塞。
寫鎖的優先級高于讀鎖，因此一個寫鎖的請求可能會被插入到讀鎖隊列前面，但是讀鎖是不能插入到寫鎖的前面的。
-- 對表加讀鎖 lock tables ...... read; -- 對表加寫鎖 lock tables ...... write; -- 釋放鎖 unlock tables;
窗口1：對user表加讀鎖。
窗口2：對user表全表讀取，正常返回全表數據。
窗口2：修改user表中id=6的數據，阻塞。讀寫沖突。
窗口1：修改user表中id=6的數據，報錯。
窗口1：釋放讀鎖，窗口2的更新數據執行成功。
窗口1：對user表添加寫鎖。
窗口2：全表查詢user表，阻塞。
窗口1：更新user表中的id=6的數據，更新成功。
窗口1：釋放鎖，窗口2的全表查詢返回最新數據。
MySQL5.5版本中引入了元空間鎖(matadata lock)，當對一個表做增刪改查操作的時候，會添加MDL讀鎖。當對表結構變更操作的時候，會添加MDL寫鎖。MDL的作用是防止DDL和DML并發的沖突。
MDL鎖是系統默認添加的，不需要顯式的添加。
窗口1：查詢表中的一條數據，這個時候在執行查詢語句，會添加MDL讀鎖。
窗口2：添加字段，此時執行的是alter語句，會添加MDL寫鎖。這個時候窗口1的讀鎖沒有釋放，所以alter語句會阻塞。
窗口3：查詢表中的一條數據，由于窗口2導致的阻塞，在窗口3申請MDL讀鎖的時候也會造成阻塞。
窗口1：提交事務，窗口3獲取了MDL讀鎖，返回查詢結果。
窗口3：提交事務釋放了讀鎖，窗口2獲取寫鎖，添加字段成功。
MySQL的行鎖是在引擎層由各個存儲引擎實現的。并不是所有的存儲引擎都支持行鎖，比如MyISAM引擎是不支持行鎖的。不支持行鎖意味著并發控制的時候只能使用表鎖，這也意味著同一個時刻同一個表只有一個更新執行，嚴重影響了并發。InnoDB是支持行鎖的，這也是InnoDB能替代MyISM的重要原因之一。
在InnoDB事務，行鎖是需要的時候加上的，但并不是不需要了就立刻釋放的，而是需要等到事務結束后才會釋放鎖。這個就是兩階段鎖協議。
InnoDB是采用的兩階段鎖協議。在事務執行的過程中，隨時都可以鎖定，鎖只有在執行commit或者rollback的時候才會釋放，并且所有的鎖是在同一個時刻釋放的。
事務A執行了兩條update語句之后，事務B也執行update語句，但是事務B阻塞直到事務A提交事務。
我們創建一張簡單表t，其中id為主鍵，a為索引，插入6條數據。
CREATE TABLE `t1` ( `id` int(11) NOT NULL, `a` int(11) DEFAULT NULL, `b` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx` (`a`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; insert into t1 values(0,0,0),(5,5,5),(10,10,10),(15,15,15),(20,20,20),(25,25,25);
對于表t1，6條數據就產生了7個間隙，如下圖所示：
我們看前面學習的寫鎖的例子：
begin； select * from t1 where b = 5 for update; commit;
加了寫鎖的select查詢是當前讀，讀取的是最新的數據值。
b字段不是表的索引字段，它會掃描全表將滿足條件的行都加上寫鎖，也會給滿足條件的行兩邊的間隙加上了鎖。
間隙鎖之間并不會沖突，與間隙鎖存在沖突關系的是往這個間隙中插入數據的操作。
行鎖和間隙鎖的合稱為next-key lock每個next-key lock都是一個前開后閉的區間。這里不要混淆了，間隙鎖是一個開區間，間隙鎖加上行鎖生成的next-key lock是一個前開后閉的區間。
間隙鎖和next-key lock的引入幫助我們解決了幻讀的問題。
間隙鎖是可重復隔離級別下才生效的，如果我們把隔離級別設置為讀提交，那就沒有間隙鎖了。
前面我們在學習其他鎖的時候，為了省事把autocommit設置為了0，現在我們需要把autocommit設置為1;
窗口1：使用顯式事務，通過for update加寫鎖，對滿足條件的行和間隙加鎖。
窗口2：更新id為0的行，此行沒有加鎖更新成功。
窗口3：插入數據，滿足了(0,5]的next-key lock，阻塞等待。
鎖按照鎖粒度分為：全局鎖、表鎖和行鎖。
行鎖是引擎層的實現，我們文中描述的行鎖都是基于InnoDB存儲引擎的實現。
InnoDB的行鎖采用的兩階段鎖協議，鎖在需要的時候添加，只有在事務commit或者rollback時才會一次性釋放所有鎖。
可重復度隔離級別下存在間隙鎖，如果設置為其他的隔離級別下就沒有間隙鎖了。間隙鎖即是對行數據的兩邊間隙進行加鎖，間隙鎖加上行鎖合稱為next-key lock，它是一個前開后閉的區間。間隙鎖解決了幻讀的問題。
大家在學習鎖的時候還需多動手實踐。
到此，相信大家對“什么是MySQL鎖機制”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！
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