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MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制

分类: 文章 • 2025-03-17 20:30:51

一、定义

锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。
在数据库中，除传统的计算机资源（如CPU，RAM，I/O等）的竞用以外，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库并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说，锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。

二、锁的分类

1.从对数据操作的类型（读/写）分

  • 读锁（共享锁）：针对同一份数据，多个读操作可以同时进行而不会互相影响
  • 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

2.从对数据操作的粒度分

  • 表锁
  • 行锁

三、三锁

1.表锁（偏读）

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  • 特点：偏向MyISAM存储引擎，开销小，加锁快；无死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率高，并发度低
  • 手动加表锁
    lock table 表名字 read(write),表名字2 read(write),其他;
  • 查看哪些表被加锁了
    show open tables
  • 如何分析表锁定
    可以通过检查table_locks_waited和table_locks_immediate状态变量来分析系统上的表锁定
    SQL：show status like 'table%';
    MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制
状态变量 说明
Table_locks_immediate 产生表级锁定的次数，表示可以立即获取锁的查询次数，每立即获取锁，值加1
Table_locks_waited 出现表级锁定争用而发生等待的次数，没等待一次锁，值加1，此值较高说明存在着较严重的表级锁争用的情况

  • 释放表锁
    unlock tables;释放所有表的锁

  • 案例1：为mylock表加read锁（读阻塞与例子）

session_1 session_2
获得表mylock的READ锁定MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制 连接终端
当前session可以查询该表记录MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制 其他session可以查询该表记录MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制
当前session不能查询其他没有锁定的表MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制 其他session可以查询或更新未锁定的表MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制
当前session中插入或更新锁定的表都会提示报错MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制 其他session插入或者更新锁定表会一直等待获得锁MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制
释放锁MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制 session2获得锁，插入操作完成MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制
  • 案例2：为mylock表加write锁（MyISAM存储引擎的写阻塞读例子）
session_1 session_2
获得表mylock的WRITE锁定MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制 带session1开启写锁后，session再连接终端
当前session对锁定表的查询+更新+插入操作都可以执行MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制 其他session对锁定表的查询被阻塞MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制
当前session不能查询其他没有锁定的表MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制 其他session可以查询或更新未锁定的表MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制

总结：
MyISAM在执行查询语句（select）前，会自动给涉及的所有表加读锁，在执行增删改操作前，会自动给涉及的表加写锁。

mySQL的表级锁有两种模式

  • 表共享读锁（Table Read Lock）
  • 表独占写锁（Table Write Lock）
锁类型 可否兼容 读锁 写锁
读锁 是 是 否
写锁 是 否 否

结合上表，对MyISAM表进行操作，会有以下情况

  • 对MyISAM表的读操作（加读锁），不会阻塞其他进程对同一表的读请求，但会阻塞对同一表的写请求。只有当读锁释放后才会执行其他进程的写操作
  • 对MyISAM表的写操作（加写锁），会阻塞其他进程对同一表的读和写操作，只有当写锁释放后，才会执行其他进程的读写操作

简而言之，就是读锁会阻塞写操作，写锁会阻塞读和写操作
此外，MyISAM的读写锁调度是写优先，这也是MyISAM不适合做写为主的表的引擎。因为写锁后，其他线程不能做任何操作，大量的更新会使查询很难得到锁，从而造成永久阻塞

2.行锁（偏写）

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  • 特点：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，并发度也最高，InnoDB与MyISAM最大的不同点：一是支持事务，二是采用了行级锁
  • 行锁定基本演示
    MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制
  • 无索引（索引失效）行锁升级为表锁
  • 间隙锁危害
  1. 间隙锁：当我们用范围条件而不是相等条件检索数据，并请求共享或排它锁时，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并不存在的记录，叫做‘间隙’，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）。
  2. 危害：因为Query执行过程中通过过程查找的话，它会锁定整个范围内所有的索引键值，即使这个键值不存在。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，而造成锁定的时候无法插入锁定键值范围内的任何数据。在某些场景下这可能会对性能造成很大的伤害
  • 如何锁定具体某一行
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  • 如何分析行锁定
    通过检查InnoDB_row_lock状态变量来分析系统上的行锁争夺情况
    show status like 'Innodb_row_lock%';
    MySQL学习之路（二十五）：MySQL锁机制
状态量 说明
Innodb_row_lock_current_wait 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
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最长的一次所花的时间
Innodb_row_lock_waits 系统启动后到现在总共等待的次数

总结：

  • Innnodb存储引擎由于实现了行级锁定，虽然在锁定机制的实现方面所带来的的性能损耗可能比表级锁定会要更高一些，但是在整体并发处理能力方面要远远优于MyISAM的表级锁定。当系统并发量较高的时候吗，Innodb的整体性能和MyISAM相比就会有比较明显的优势了。
  • 但是，Innodb的行级锁定同样也有脆弱的一面，当我们使用不当的时候，可能会让Innodb的整体性能表现不仅不能比MyISAM高，甚至可能会更差。

优化建议：

  • 尽可能让所有数据检索都通过索引来完成，避免无索引导致行锁升级为表锁
  • 合理设计索引，尽量减小锁的范围
  • 尽可能减少检索条件，避免间隙锁
  • 尽量控制事务大小，减少锁定资源量和时间长度
  • 尽可能降低级别事务隔离

3.页锁

开销和加锁时间介于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度介于表锁和行锁之间，并发度一般

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