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微名片网站怎么做,长春网站建设设计,wordpress订阅会员,网站建设用语文章目录锁概述全局锁语法特点表级锁表锁意向锁行级锁行锁间隙锁&临键锁面试了解数据库的锁吗？介绍一下间隙锁InnoDB中行级锁是怎么实现的？数据库在什么情况下会发生死锁？说说数据库死锁的解决办法锁概述锁机制：数据库…

文章目录

锁
- 概述
- 全局锁
- - 语法
  - 特点
- 表级锁
- - 表锁
  - 意向锁
- 行级锁
- - 行锁
  - 间隙锁&临键锁
面试
- 了解数据库的锁吗？
- 介绍一下间隙锁
- InnoDB中行级锁是怎么实现的？
- 数据库在什么情况下会发生死锁？
- 说说数据库死锁的解决办法

锁

概述

锁机制：数据库为了保证数据的一致性，在共享的资源被并发访问时变得安全有序所设计的一种规则
MySQL中的锁，按照锁的粒度分，分为以下三类：

全局锁：锁定数据库中的所有表。
表级锁：每次操作锁住整张表。
行级锁：每次操作锁住对应的行数据。

全局锁

全局锁就是对整个数据库实例加锁，加锁后整个实例就处于只读状态，后续的DML的写语句，DDL语
句，已经更新操作的事务提交语句都将被阻塞。
其典型的使用场景是做全库的逻辑备份，对所有的表进行锁定，从而获取一致性视图，保证数据的完整
性。

语法

加全局锁

flush tables with read lock ;

释放锁

unlock tables ;

特点

**特点 **
数据库中加全局锁，是一个比较重的操作，存在以下问题：

如果在主库上备份，那么在备份期间都不能执行更新，业务基本上就得停摆。
如果在从库上备份，那么在备份期间从库不能执行主库同步过来的二进制日志（binlog），会导致主从延迟。

在InnoDB引擎中，我们可以在备份时加上参数 --single-transaction 参数来完成不加锁的一致
性数据备份。即在事务执行过程中，可以读取一个一致性的数据库快照。在备份过程中，通过使用快照读取，可以读取备份时一致性的数据，而不受其他并发事务的影响。

mysqldump --single-transaction -uroot –p123456 itcast > itcast.sql

、

表级锁

表级锁，每次操作锁住整张表。锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。应用在MyISAM、
InnoDB、BDB等存储引擎中。注意MyISAM只支持表级锁。
对于表级锁，主要分为以下三类：

表锁
元数据锁（meta data lock，MDL）
意向锁

表锁

对于表锁，分为两类：

表共享读锁（read lock）：对指定表加了读锁，不会阻塞其他用户对同一表的读请求，但会阻塞对同一表的写请求。
表独占写锁（write lock）：对指定表加了写锁，会阻塞其他用户对同一表的读和写操作。

加锁命令：读锁：所有连接只能读取数据，不能修改。写锁：其他连接不能查询和修改数据

-- 读锁
LOCK TABLE table_name READ;-- 写锁
LOCK TABLE table_name WRITE;

解锁命令：客户断开连接也会解锁

-- 将当前会话所有的表进行解锁
UNLOCK TABLES;

### **元数据锁** meta data lock , 元数据锁，简写MDL
MDL加锁过程是系统自动控制，无需显式使用，在访问一张表的时候会自动加上。MDL锁主要作用是维
护表元数据的数据一致性，在表上有活动事务的时候，不可以对元数据进行写入操作。**为了避免DML与 **
**DDL冲突，保证读写的正确性。 **
这里的元数据，大家可以简单理解为就是一张表的表结构。也就是说，某一张表涉及到未提交的事务
时，是不能够修改这张表的表结构的。
在MySQL5.5中引入了MDL，当对一张表进行增删改查的时候，加MDL读锁(共享)；当对表结构进行变
更操作的时候，加MDL写锁(排他)。
常见的SQL操作时，所添加的元数据锁：

lock tables xxx read / write	SHARED_READ_ONLY / SHARED_NO_READ_WRITE
select 、 select … lock in share mode	SHARED_READ	与SHARED_READ、 SHARED_WRITE兼容，与 EXCLUSIVE互斥
insert 、update、 delete、select … for update	SHARED_WRITE	与SHARED_READ、 SHARED_WRITE兼容，与EXCLUSIVE互斥
alter table …	EXCLUSIVE	与其他的MDL都互斥

意向锁

为了避免DML在执行时，加的行锁与表锁的冲突，在InnoDB中引入了意向锁，使得表锁不用检查每行
数据是否加锁，使用意向锁来减少表锁的检查。

假如没有意向锁，客户端一对表加了行锁后，客户端二如何给表加表锁呢。

首先客户端一，开启一个事务，然后执行DML操作，在执行DML语句时，会对涉及到的行加行锁。
当客户端二，想对这张表加表锁时，会检查当前表是否有对应的行锁，如果没有，则添加表锁，此时就会从第一行数据，检查到最后一行数据，效率较低

有了意向锁之后 :

客户端一，在执行DML操作时，会对涉及的行加行锁，同时也会对该表加上意向锁。
而其他客户端，在对这张表加表锁的时候，会根据该表上所加的意向锁来判定是否可以成功加表锁，而不用逐行判断行锁情况了

分类

意向共享锁(IS): 由语句select … lock in share mode添加。与表锁共享锁 (read)兼容，与表锁排他锁(write)互斥。
意向排他锁(IX): 由insert、update、delete、select…for update添加。与表锁共享锁(read)及排他锁(write)都互斥，意向锁之间不会互斥。

兼容性如下所示： S、X分别是行级共享锁和行级排他锁
一旦事务提交了，意向共享锁、意向排他锁，都会自动释放。

可以通过以下SQL，查看意向锁及行锁的加锁情况：

select object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data from
performance_schema.data_locks;

行级锁

行级锁，每次操作锁住对应的行数据。锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。应用在
InnoDB存储引擎中。
InnoDB的数据是基于索引组织的，行锁是通过对索引上的索引项加锁来实现的，而不是对记录加的
锁。对于行级锁，主要分为以下三类：

行锁（Record Lock）：锁定单个行记录的锁，防止其他事务对此行进行update和delete。在

RC、RR隔离级别下都支持

间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录间隙（不含该记录），确保索引记录间隙不变，防止其他事

务在这个间隙进行insert，产生幻读。在RR隔离级别下都支持。

临键锁（Next-Key Lock）：行锁和间隙锁组合，同时锁住数据，并锁住数据前面的间隙Gap。
在RR隔离级别下支持、

行锁

**介绍 **
InnoDB实现了以下两种类型的行锁：
共享锁（S）：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排它锁。
排他锁（X）：允许获取到排他锁的事务更新数据，阻止其他事务获得相同数据集的共享锁和排他锁。

两种行锁的兼容情况如下:

常见的SQL语句，在执行时，所加的行锁如下：

SQL	行锁类型
INSERT、UPDATE、DELETE	排他锁
SELECT…	不加锁
SELECT … LOCK IN SHARE MODE	共享锁
SELECT … FOR UPDATE	排它锁

特点
默认情况下，InnoDB在 REPEATABLE READ事务隔离级别运行，InnoDB使用 next-key 锁进行搜
索和索引扫描，以防止幻读。

针对唯一索引进行检索时，对已存在的记录进行等值匹配时，将会自动优化为行锁。
InnoDB的行锁是针对于索引加的锁，不通过索引条件检索数据，那么InnoDB将对表中的所有记录加锁，此时就会升级为表锁。

间隙锁&临键锁

InnoDB 会对间隙（GAP）进行加锁，就是间隙锁（RR 隔离级别下才有该锁）。间隙锁之间不存在冲突关系，多个事务可以同时对一个间隙加锁，但是间隙锁会阻止往这个间隙中插入一个记录的操作
InnoDB 加锁的基本单位是 next-key lock（临键锁），该锁是行锁和 gap lock 的组合（X or S 锁），但是加锁过程是分为间隙锁和行锁两段执行

临键锁可以保护当前记录和前面的间隙，遵循左开右闭原则，单纯的间隙锁是左开右开
假设有 10、11、13，那么可能的临键锁包括：(负无穷,10]、(10,11]、(11,13]、(13,正无穷)

几种索引的加锁情况：

索引上的等值查询(唯一索引)，给不存在的记录加锁时, 优化为间隙锁。
索引上的等值查询(非唯一普通索引)，向右遍历时最后一个值不满足查询需求时，next-key lock 退化为间隙锁。
索引上的范围查询(唯一索引)–会访问到不满足条件的第一个值为止。

间隙锁优点：RR 级别下间隙锁可以解决事务的一部分的幻读问题，通过对间隙加锁，可以防止读取过程中数据条目发生变化。一部分的意思是不会对全部间隙加锁，只能加锁一部分的间隙
间隙锁危害：

当锁定一个范围的键值后，即使某些不存在的键值也会被无辜的锁定，造成在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危害，影响并发度
事务 A B 同时锁住一个间隙后，A 往当前间隙插入数据时会被 B 的间隙锁阻塞，B 也执行插入间隙数据的操作时就会产生死锁

当涉及到索引上的不同类型的查询时，以下是一些具体的例子，展示了在不同情况下锁住的范围：

举例说明

索引上的等值查询（唯一索引）：

假设有一个表users，有一个唯一索引id，用于存储用户的ID。通过以下查询示例加锁：

   SELECT * FROM users WHERE id = 100 FOR UPDATE;

如果ID为100的记录存在，InnoDB会使用行级锁来锁定该行记录。如果ID为100的记录不存在，此时InnoDB会优化为间隙锁。对于该示例，间隙锁会锁住在ID为99和ID为101之间的间隙，以防止其他事务在该范围内插入数据。

索引上的等值查询（非唯一普通索引）：

假设有一个表orders，有一个普通索引customer_id，用于存储订单的顾客ID。通过以下查询示例加锁：

 SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 200 FOR UPDATE;

如果有多个订单关联到顾客ID为200，InnoDB会使用行级锁来锁定这些相关订单的行记录。这里的锁的范围是所有满足查询条件的行记录。

索引上的范围查询（唯一索引）：

假设有一个表products，有一个唯一索引product_id，用于存储产品的ID。通过以下查询示例加锁：

   SELECT * FROM products WHERE product_id BETWEEN 100 AND 200 FOR UPDATE

InnoDB会遍历并锁定在ID为100到ID为200的记录范围内的行记录。这个范围包括ID为100和ID为200的行记录。对于这个示例，锁的范围是一个范围区间。

面试

了解数据库的锁吗？

锁是数据库系统区别于文件系统的一个关键特性，锁机制用于管理对共享资源的并发访问。下面我们以
MySQL数据库的InnoDB引擎为例，来说明锁的一些特点。
锁的类型：
InnoDB存储引擎实现了如下两种标准的行级锁：

共享锁（S Lock），允许事务读一行数据。
排他锁（X Lock），允许事务删除或更新一行数据。

如果一个事务T1已经获得了行r的共享锁，那么另外的事务T2可以立即获得行r的共享锁，因为读取并没有改变行r的数据，称这种情况为锁兼容。但若有其他的事务T3想获得行r的排他锁，则其必须等待事务 T1、T2释放行r上的共享锁，这种情况称为锁不兼容。下图显示了共享锁和排他锁的兼容性，可以发现X 锁与任何的锁都不兼容，而S锁仅和S锁兼容。需要特别注意的是，S和X锁都是行锁，兼容是指对同一记录（row）锁的兼容性情况。

锁的粒度：
InnoDB存储引擎支持多粒度锁定，这种锁定允许事务在行级上的锁和表级上的锁同时存在。为了支持在不同粒度上进行加锁操作，InnoDB存储引擎支持一种额外的锁方式，称之为意向锁。意向锁是将锁定的对象分为多个层次，意向锁意味着事务希望在更细粒度上进行加锁。
InnoDB存储引擎支持意向锁设计比较简练，其意向锁即为表级别的锁。设计目的主要是为了在一个事务中揭示下一行将被请求的锁类型。其支持两种意向锁：

意向共享锁（IS Lock），事务想要获得一张表中某几行的共享锁。
意向排他锁（IX Lock），事务想要获得一张表中某几行的排他锁。

由于InnoDB存储引擎支持的是行级别的锁，因此意向锁其实不会阻塞除全表扫以外的任何请求。故表级意向锁与行级锁的兼容性如下图所示。

锁的算法：
InnoDB存储引擎有3种行锁的算法，其分别是： Record Lock：单个行记录上的锁。
Gap Lock：间隙锁，锁定一个范围，但不包含记录本身。
Next-Key Lock∶Gap Lock+Record Lock，锁定一个范围，并且锁定记录本身。

Record Lock总是会去锁住索引记录，如果InnoDB存储引擎表在建立的时候没有设置任何一个索引，那么这时InnoDB存储引擎会使用隐式的主键来进行锁定。Next-Key Lock是结合了Gap Lock和Record Lock的一种锁定算法，在Next-Key Lock算法下，InnoDB对于行的查询都是采用这种锁定算法。采用Next-Key Lock的锁定技术称为Next-Key Locking，其设计的目的是为了解决Phantom Problem（幻读）。而利用这种锁定技术，锁定的不是单个值，而是一个范围，是谓词锁（predict lock）的一种改进。
关于死锁：
死锁是指两个或两个以上的事务在执行过程中，因争夺锁资源而造成的一种互相等待的现象。若无外力作用，事务都将无法推进下去。
解决死锁问题最简单的一种方法是超时，即当两个事务互相等待时，当一个等待时间超过设置的某一阈值时，其中一个事务进行回滚，另一个等待的事务就能继续进行。
除了超时机制，当前数据库还都普遍采用wait-for graph（等待图）的方式来进行死锁检测。较之超时的解决方案，这是一种更为主动的死锁检测方式。InnoDB存储引擎也采用的这种方式。wait-for graph 要求数据库保存以下两种信息：
锁的信息链表；事务等待链表；
通过上述链表可以构造出一张图，而在这个图中若存在回路，就代表存在死锁，因此资源间相互发生等待。这是一种较为主动的死锁检测机制，在每个事务请求锁并发生等待时都会判断是否存在回路，若存在则有死锁，通常来说InnoDB存储引擎选择回滚undo量最小的事务。
锁的升级：
锁升级（Lock Escalation）是指将当前锁的粒度降低。举例来说，数据库可以把一个表的1000个行锁升级为一个页锁，或者将页锁升级为表锁。
InnoDB存储引擎不存在锁升级的问题。因为其不是根据每个记录来产生行锁的，相反，其根据每个事务访问的每个页对锁进行管理的，采用的是位图的方式。因此不管一个事务锁住页中一个记录还是多个记录，其开销通常都是一致的。

介绍一下间隙锁

InnoDB存储引擎有3种行锁的算法，间隙锁（Gap Lock）是其中之一。间隙锁用于锁定一个范围，但不包含记录本身。它的作用是为了阻止多个事务将记录插入到同一范围内，而这会导致幻读问题的产生。

InnoDB中行级锁是怎么实现的？

InnoDB行级锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的。只有通过索引条件检索数据，InnoDB才使用行级锁，否则，InnoDB将使用表锁。
当表中锁定其中的某几行时，不同的事务可以使用不同的索引锁定不同的行。另外，不论使用主键索引、唯一索引还是普通索引，InnoDB都会使用行锁来对数据加锁。

数据库在什么情况下会发生死锁？

死锁是指两个或两个以上的事务在执行过程中，因争夺锁资源而造成的一种互相等待的现象。若无外力作用，事务都将无法推进下去。下图演示了死锁的一种经典的情况，即A等待B、B等待A，这种死锁问题被称为AB-BA死锁。

说说数据库死锁的解决办法

解决死锁问题最简单的一种方法是超时，即当两个事务互相等待时，当一个等待时间超过设置的某一阈值时，其中一个事务进行回滚，另一个等待的事务就能继续进行。
除了超时机制，当前数据库还都普遍采用wait-for graph（等待图）的方式来进行死锁检测。较之超时的解决方案，这是一种更为主动的死锁检测方式。InnoDB存储引擎也采用的这种方式。wait-for graph 要求数据库保存以下两种信息：

锁的信息链表；
事务等待链表；

通过上述链表可以构造出一张图，而在这个图中若存在回路，就代表存在死锁，因此资源间相互发生等待。这是一种较为主动的死锁检测机制，在每个事务请求锁并发生等待时都会判断是否存在回路，若存在则有死锁，通常来说InnoDB存储引擎选择回滚undo量最小的事务。