1、概述
 
(1)锁的定义
 
ASP站长网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,除了传统的计算资源(如CPU、RAM、IO等)的争用以外,数据也是一种供需要用户共享的资源。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。
 
(2)锁的分类
 
从性能上分为乐观锁和悲观锁
乐观锁:每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据。
 
例子:① 在数据库的表中加一个version字段,用来记录每次修改数据的版本号,防止并发修改数据出错;② CAS原子类。
 
悲观锁:每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁。
 
例子:synchronized关键字。
 
从对数据库操作的类型分为读锁和写锁(都属于悲观锁)
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session的写锁和读锁。(session:数据库连接)
 
从对数据操作的粒度分为表锁和行锁。
2、表锁与行锁
 
(1)表锁(偏读)
 
表锁偏向MyISAM存储引擎,开销小,加锁快,无死锁,锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。
 
1)基本操作
 
建表SQL
CREATE TABLE `mylock` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键id',
  `name` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '名称',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8
 
插入数据
insert into `mylock` (`id`, `name`) values('1','a');
insert into `mylock` (`id`, `name`) values('2','b');
insert into `mylock` (`id`, `name`) values('3','c');
insert into `mylock` (`id`, `name`) values('4','d');
 
手动增加表锁
lock table 表名称 read(write), 表名称2 read(write)
 
查看表上过的锁
show open tables
 
删除表锁
unlock tables
 
2)案例分析(加读锁)
 
 
 
当前session和其他session都可以读该表。
 
当前session中插入或者更新锁定的表都会报错,其他session插入或更新则会等待。
 
3)案例分析(加写锁)
 
 
 
当前session对该表的增删改查都没问题,其他session对该表的索引操作被阻塞。
 
4)案例结论
 
MyISAM在执行查询语句前,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。
 
① 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。
 
② 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。
 
总结:读锁会阻塞写,但不会阻塞读。而写锁会阻塞读和写。
 
(2)行锁(偏写)
 
行锁偏向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和MYISAM的最大不同有两点:① 支持事务;② 采用了行级锁。
 
1)行锁支持事务
 
事务(Transaction)及其ACID属性
事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元,事务具有以下4个属性,通常简称为事务的ACID属性。
 
原子性(Atomicity):事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全部执都执行,要么全都不执行。
 
一致性(Consistent):在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完整性;事务结束时,所有的内部数据结构(如B树索引或双向链表)也都必须是正确的。
 
隔离性(Isolation):数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的,反之亦然。
 
持久性(Durable):事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。
 
并发事务处理带来的问题
(温馨提示:以下部分理论解释看不懂没关系,接着往下看,有例子)
 
更新丢失(Lost Update):当两个或多个事务选择同一行,然后基于最初选定的值更新该行时,由于每个事务都不知道其他事务的存在,就会发生丢失更新问题-最后的更新覆盖了由其他事务所做的更新。(可以用类似乐观锁的方案解决)
 
脏读(Dirty Reads):一个事务正在对一条记录做修改,在这个事务完成并提交前,这条记录的数据就处于不一致的状态;这时,另一个事务也来读取同一条记录,如果不加控制,第二个事务读取了这些“脏”数据,并据此做进一步的处理,就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象的叫做“脏读”。
 
一句话:事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据,还在这个数据基础上做了操作。此时,如果B事务回滚,A读取的数据无效,不符合一致性的要求。
 
不可重复读(Non-Repeatable Reads):一个事务在读取某些数据后的某个时间,再次读取以前读过的数据,却发现其读出的数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了!这种现象就叫做“不可重复读”。
 
一句话:事务A读取到了事务B已经提交的修改数据,不符合隔离性。
 
幻读(Phantom Reads):一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据,这种现象就称为“幻读”。
 
一句话:事务A读取到了事务B已经提交的新增数据,不符合隔离性。
 
事务的隔离级别
“脏读”、“不可重复读”、“幻读”,其实都是数据库读一致性问题,必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。
 
 
 
数据库的事务隔离级别越严格,并发副作用越小,但付出的性能代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上“串行化”进行,这显然与“并发”是矛盾的。
 
查看当前数据的事务隔离级别:show variables like 'tx_isolation'
 
设置事务隔离级别:set tx_isolation='REPEATABLE-READ'
 
MySQL默认的隔离级别是可重复读。
 
2)行锁案例分析
 
用下面的表演示,需要开启事务,session_1更新某一行,session_2同时更新某一行将被阻塞,但是更新其他行正常
3)隔离级别案例分析
 
CREATE TABLE `account` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键id',
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '名称',
  `balance` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '金额',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8
 
insert into `account` (`id`, `name`, `balance`) values('1','lilei','450');
insert into `account` (`id`, `name`, `balance`) values('2','hanmei','16000');
insert into `account` (`id`, `name`, `balance`) values('3','lucy','2400');
 
① 读未提交:
 
a. 打开一个客户端A,并设置当前事务隔离级别为read uncommitted(读未提交),set tx_isolation='read-uncommitted',查询account表的初始值:
 
 
 
b. 在客户端A的事务提交之前,打开另一个客户端B,并设置当前事务隔离级别为read uncommitted,更新account表:
 
 
 
c. 这时,虽然客户端B的事务还没提交,但是客户端A就可以查询到B已经更新的数据:
 
 
 
d. 一旦客户端B的事务因为某种原因回滚,所有的操作都将会被撤销,那客户端A查询到的数据其实就是脏数据:
 
 
 
e. 脏数据展现:在客户端A执行更新语句update account set balance=balance-50 where id=1,lilei的balance没有变成350,而是400,数据��一致,因为在这过程中,并不知道客户端B会话回滚了,行数据实际上是450,450-50=400,可以采用读已提交的隔离级别。
 

dawei

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