# 锁机制

因为Mysql支持多线程方式,所以可以同时处理多个客户端请求。有时为了防止客户端同时修改数据,我们使用锁操作完成。

比如一个用户在修改数据,另一个用户也要修改该条数据,我们可以让第一个用户独占这个表记录,等他操作完再让第二个用户操作。

下面是典型的商城应用,多用户购买商品时可以使用锁机制保障库存的准确性。

image-20190723225201437

# 储存引擎

InnoDB 是主流储存引擎并支持行级锁的,有更高的并发处理性能,下面来演示行锁的运行过程。MyIsam引擎在最新版本的MYSQL中已经废弃所以不过多讨论了。

  • 行锁开销大,锁表慢
  • 行锁高并发下可并行处理,性能更高
  • 行锁是针对索引加的锁,在通过索引检索时才会应用行锁,否则使用表锁
  • 在事务执行过程中,随时都可以执行锁定,锁在执行 COMMIT或者ROLLBACK的时候释放

# 事务处理

  1. A事务执行以下代码但不提交

    BEGIN;
    UPDATE stu SET sname = 'hdcms' WHERE id=1;
    
  2. B事务执行以下代码,可以正常执行

    BEGIN;
    update stu set sname = '后盾人' where id=3
    COMMIT;
    
  3. 但B事务更新与A事务相同的记录则无法操作,执行过程发生阻塞

    BEGIN;
    UPDATE stu SET sname = 'hdcms' WHERE id=1;
    ...
    
  4. 当A执行执行COMMIT 提交后,解锁记录行这时B事务继续执行

    ...
    COMMIT;
    ...
    

# 非索引阻塞

使用非索引字段筛选时,将造成全表锁定即表级锁,应该避免这种情况发生,提升数据库的并发性能。

  1. 事务A执行以下代码,因为sname字段没有添加索引,造成锁定整个表

    BEGIN;
    UPDATE stu SET sname = 'hdcms' WHERE sname ='后盾人';
    
  2. 现在事务B更新任何一条记录都会造成阻塞,因为现在是表锁状态

    BEGIN;
    update stu set sname = '小明' where id=1
    -- 阻塞中...
    
  3. sname字段添加索引后,行锁功能就又有效了

# 范围锁

查询没有指定明确范围时也会造成大量记录的锁定

  1. 事务A筛选时使用了范围区间,将会造成表锁

    BEGIN;
    UPDATE goods SET num=200 WHERE id>1 AND id<3; 
    
  2. 事务B将不能修改表中的ID大于2的记录

    BEGIN;
    update goods set num =1 where id=2;
    -- 阻塞中...
    

    但可以更改ID为1的记录

    update goods set num =1 where id=1;
    
  3. 执行添加时因为不在id为 1~3的范围内所以可以添加,但如果添加时指定ID为2将会阻塞。

    insert into goods (name,num) values('西瓜',200);
    

# 悲观锁

非观锁指对数据被外界修改持保守态度,在整个数据处理过程中,将数据处于锁定状态,可以很好地解决并发事务的更新丢失问题。

下面演示商城下单情况,要用户购买商品后我们要减少库存,如果在高并发情况下多个用户同时修改库存表,会造成库存数据异常,使用悲观锁可以解决这个问题。

  1. 事务A执行悲观锁操作后,其他事务执行同一代码时将阻塞

    BEGIN;
    SELECT * FROM goods WHERE id=1 FOR UPDATE;
    UPDATE goods SET num=num-2 WHERE id=1; 
    ...
    
  2. 事务B执行以下代码将不能查询库存,必须等事务A提交或回滚事务

    BEGIN;
    SELECT * FROM goods WHERE id=1 FOR UPDATE;
    -- 阻塞中...
    
  3. 事务A提交后,事务B会得到事务A操作后的结果

    ...
    COMMIT;
    ...
    

# 乐观锁

在每次去拿数据的时候认为别人不会修改,不对数据上锁,但是在提交更新的时候会判断在此期间数据是否被更改,如果被更改则提交失败。

下面使用版本字段来实现乐观锁操作,并实现更改商品库存的案例。

  1. 事务A查询商品库存,获取了商品记录,记录中有VERSION字段用于记录版本号(目前为0)

    BEGIN;
    SELECT * FROM goods WHERE id = 1;
    
  2. 事务B同时查询,也获取了版本号为0的记录

    BEGIN;
    SELECT * FROM goods WHERE id = 1;
    
  3. 事务A更改库存,并增加版本号

    UPDATE goods SET num=num-10,VERSION =VERSION+1 WHERE VERSION=0;
    
  4. 事务B更改数据,但使用的是事务B查询到的0号版本,因为事务A已经提交版本号为1,造成事务B修改失败,保证了数据的完整性。

    UPDATE goods SET num=num-10,VERSION =VERSION+1 WHERE VERSION=0;
    

# 表锁机制

针对一些不支持事务的处理引擎可以使用锁表的方式控制业务。

# 读锁

为表设置读锁后,当前会话和其他会话都不可以修改数据。

  1. 会话A对表goods设置了读锁,将不能修改该表,也不能操作其他表

    LOCK TABLE goods READ;
    UPDATE goods SET num=300 WHERE id=1;
    SELECT * FROM stu;
    
  2. 因为会话A对表goods设置了读锁,所以会话B也不能修改

    update goods set num=200 where id=1;
    -- 阻塞
    
  3. 会话A解锁表后,其他会话又可以继续操作表了

    UNLOCK TABLES;
    

# 写锁

为表设置了写锁后,当前会话可以修改,查询表,其他会话将无法操作。

  1. 会话A对表goods设置写锁,本会话可以正常操作表, 并不能操作其他表

    LOCK TABLE goods WRITE;
    INSERT INTO goods (name,num )VALUES('后盾人教程',300);
    
  2. 会话B读取/写入/写入表数据都将阻塞

    select * from goods
    
  3. 会话A解锁表数据后,其他会话都可以正常操作了

    UNLOCK TABLES;