MySQL的表級鎖,行級鎖,排它鎖和共用鎖是什麼

前言

由於我們的業務比較複雜，一個組成事務的相關多個SQL語句是必要的。因此，先解釋什麼是事務。一個事務是指一組SQL語句一起執行，必須要麼全部執行成功，要麼全部執行失敗，不允許存在部分成功或部分失敗的情況。一個事務有ACID特性：

• 原子性：要嘛全部成功，要嘛全部失敗，這樣才能保證交易的一致性；

• #一致性：例如銀行的轉賬，扣除一個人的錢肯定要給另一個人加錢，不能光扣除不加，這樣業務就存在問題，數據的一致性就破壞了;

• 持久性：當我們資料commit以後，資料是先寫到快取當中，快取中的資料還是要慢慢花時間往磁碟上寫，如果此時停電了、宕機或重啟了，我們有redo log重做日誌來保證資料庫的持久性；

• 隔離性：這塊可以說下事務為什麼要有隔離性，因為事務要允許並發執行，一個業務涉及了很多事務，而我們後台往往有很多業務，要能夠讓他們並發執行，如果所有的事務都是串行執行的話，那這樣我們寫多執行緒程式只有一個執行緒來做事情，這樣效率很低。所以事務要並發執行，但是並發執行涉及了一些問題：事務的安全性&一致性和並發的效率問題，我們以這兩個東西為參考點，才得到了MySQL不同等級的同時/隔離，如果交易並發執行時我們完全不隔離的話，就可能會出現臟讀（事務B讀到了事務A還未提交的資料然後，然後用事務A未提交的數據去做計算，得到了很多其他的結果，然後事務A又把那個數據rollback掉，那麼事務B計算出來的都是有問題的數據，髒讀一定會出現問題）、不可重複讀取（以同樣的條件去一個數據，然後再次去查詢的時候發現數據的值有所改變，當然不可重複讀也不一定會有問題，有些業務場景下是允許的，這和業務上資料的安全性和一致性是否嚴格有關）和幻讀（在事務中按照同樣的條件前後兩次查詢的結果資料量不同）這些問題。

那麼我們為了解決交易並發執行遇到的問題就給了交易的隔離等級：

• #串行化，串行化完全用鎖來實現，透過鎖給所有事務排序，按順序執行，這樣做數據的安全性高但並發的效率很低，一般我們不會這樣做的。

• 未提交讀取，對於我們寫的多執行緒程式來說，對於臨界區程式碼片段沒有做任何的並發控制，雖然並發性高但資料安全性很低，未提交讀取還允許髒讀的存在，這是有問題的所以絕對不會使用未提交讀取。 串行化和未提交讀在實際專案中是不會用到的，一般資料庫引擎預設工作在已提交讀取和可重複讀，這兩個隔離級別就結合了資料的安全性&一致性和資料的並發效率，這兩個是由MVCC多版本並發控制機制實現的。

• 已提交讀取，oracle預設工作等級。不允許讀取未commit的數據，這個等級仍然允許不可重複讀取和虛讀產生。

• 可重複讀取，MySQL預設工作等級。保證事務再次讀取是依然得到相同的數據，部分解決了虛讀，但虛讀是仍然會出現的

注意：

• 交易隔離等級越高，為避免衝突所花費的效能也就越多，也就是效率低。

• 在「可重複讀」級別，實際上可以解決部分的虛讀問題，但是不能防止update更新產生的虛讀問題，要禁止虛讀產生，還是需要設置串行化隔離等級。

交易隔離等級的實作原理：鎖定 MVCC。串行化底層實現原理是鎖，鎖有共享鎖、排它鎖、意向共享鎖、意向排它鎖、間隙鎖和死鎖，InnoDB的已提交讀和可重複讀的底層實現原理：MVCC（多版本並發控制），MVCC提供了一種並發讀取方式，包括快照讀取（同一份資料會有多個版本）、目前讀取、undo log和redo log。 MVCC是已提交讀取和可重複讀取的原理，鎖定是串行化的原理

交易日誌被用來實現ACID特性，而共用鎖定、排它鎖定和MVCC則被用來實現一致性（I）特性。交易日誌分為undo log（回滾日誌） 和redo log（重做日誌）

一、表級鎖定&行級鎖定

• 級鎖：整張表加鎖。開銷小（因為不用去找表的某一行的記錄加鎖，要修改這張表，直接申請加這張表的鎖），加鎖快，不會出

• 現死鎖定；鎖定粒度大，發生鎖定衝突的機率高，並發度低

• 行級鎖定：對某行記錄加鎖。開銷大（需要找到表中對應的記錄，有搜表搜尋引的過程），加鎖慢，會出現死鎖；鎖定粒度最小，發生鎖衝突的機率最低，並發度高

MyISAM儲存引擎只支援表格級鎖定，InnoDB支援交易處理，支援行級鎖定，並發能力更好

二、排它鎖&共享鎖

• 排它鎖：又稱為X鎖，寫鎖

• #共享鎖定：又稱為S鎖，讀鎖

讀讀（SS）之間是可以相容的，但是讀寫（SX、SX ）之間，寫寫（XX）之間是互斥的

1. 測試不同交易之間排它鎖和共享鎖的兼容性

#我們先查看表格SQL及內容

檢視隔離等級：

#先開啟一個交易A，給id=7的資料加上排它鎖定：

#在另一個客戶端開啟交易B：

給id=7不管加排它鎖定和共用鎖定都阻塞了並沒有查詢出來，因為A事務給id=7這一行的資料加了排它鎖，就是寫鎖，其他人不能讀也不能寫。

總結：不同交易之間對於資料的鎖，只有SS鎖定可以共存，XX、SX、XS都不能共存

2. 測試行鎖加在索引項目上

其實行鎖定是加在索引樹上的。

每次做完測試都把剛做的rollback。

用表格的無索引欄位作為過濾條件

那現在事務2取得不同行chenwei的記錄

InnoDB是支援行鎖的，剛才以主鍵id為過濾條件時，事務1和事務2取得不同行的鎖定是可以成功的。然而現在我們發現取得name為chenwei的排它鎖也取得不到了，這是為什麼？讓我們解釋一下：

InnoDB的行鎖是透過將索引項加鎖來實現的，而不是給表的行記錄加鎖實現的

而我們用name作為篩選條件沒有用到索引，自然就不會使用行鎖，而是使用表鎖。這就意味著只有透過索引檢索數據，InnoDB才使用行級鎖，否則InnoDB都會使用表鎖!!!

我們給name欄位加上索引：

然後再做剛才的動作：

#######

我們發現，為name加上索引後，兩個交易可以取得到不同行的排它鎖定（for update），再一次證明了InnoDB的行鎖定是加在索引項目上的。

因為現在name走的是索引， 透過zhangsan在輔助索引樹上找到它所在行記錄的id是7，然後到主鍵索引樹上，取得對應行記錄的排他鎖定（個人猜測應該是輔助索引樹和主鍵索引樹對應的記錄都加了鎖）

三、串列化隔離等級測試

串行化所有交易用的都是共享鎖或排它鎖，不需要用手動添加。 select取得的是共享鎖，insert、delete和update取得的都是排它鎖。

設定串列化隔離等級：

#兩個交易可以同時取得共享鎖定（SS共存：

現在讓交易2插入資料;

#由於Insert需要加排它鎖，但是由於事務1已經對整張表加了共享鎖，因此事務2無法再對錶成功加鎖（sx不共存）

rollback一下，把所有獲取鎖的狀態都回退掉:

開啟兩個交易:

##因為我們給name加上了索引，以上的select相當於為name為zhangsan的資料加上了行共享鎖定

交易2update;

事務2不能update，因為此時已經被事務1的共享鎖定鎖住了整個表

事務2在輔助索引樹上找zhangsan，找到對應的主鍵值，然後去主鍵索引樹找到對應的記錄，但是發現這行記錄已經被共享鎖鎖住了，事務2可以獲取共享鎖，但是不能獲取排他鎖

##我們再用主鍵索引試試id能不能update

依然阻塞住了，雖然我們where後面的欄位現在使用的id而不是name，但是name也是透過輔助索引樹找到對應的主鍵，再到主鍵索引樹上找相應的記錄，而主鍵索引樹上的記錄加了鎖

我們update id=8的數據，成功了。因為我們select的時候，只是給id=7的資料加上了行鎖，我們操作id=8的資料當然可以成功

#有索引，則使用行鎖；沒有索引，則使用表鎖。

表級鎖還是行級鎖說的是鎖的粒度，共享鎖和排他鎖說的是鎖的性質，不管是表鎖還是行鎖，都有共享鎖和排他鎖的區分。

串行化玩的就是排它鎖和共享鎖，在可重複讀取級別下，不手動加鎖的話，用的就是MVCC機制，實際上並沒有用到鎖，我們也可以手動加鎖。InnoDB如果不建立索引的話，用的是表鎖，如果查詢的時候用到了索引項，它用的就是行鎖了，行鎖是將索引加鎖，而不是單純地為一行資料加鎖。

以上是MySQL的表級鎖,行級鎖,排它鎖和共用鎖是什麼的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！