MySQL中InnoDB存储引擎的锁的基本使用教程

MyISAM和MEMORY采用表级锁（table-level locking）

BDB采用页面锁（page-leve locking）或表级锁，默认为页面锁

InnoDB支持行级锁（row-level locking）和表级锁，默认为行级锁

各种锁特点

表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生冲突的概率最高，并发度最低

行级锁：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

页面锁：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

InnoDB存储引擎的锁

InnoDB存储引擎实现了如下两种锁

1、共享锁（S Lock），允许事务读一行数据

2、排他锁（X Lock)，允许事务更新或者删除一行数据

共享锁和排他锁的兼容如下图所示

一致性的非锁定读

一致性的非锁定行读（consistent nonlocking read）是指InnoDB存储引擎通过行多版本控制（multi versioning）的方式来读取当前执行时间数据库中行的数据。如果读取的行正在执行DELETE、UPDATE操作，这是读取操作不会因此而会等待行上锁的释放，相反，InnoDB会去读取行的一个快照数据。

之所以称其为非锁定读，因为不需要等待访问的行上X锁的释放。快照数据是指改行之前版本的数据，该实现是通过undo段来实现的。但是在不同事务隔离级别下，读取的方式不同，并不是每个事务隔离级别下读取的都是一致性读。

例如：

对于read committed的事务隔离级别，他总是读取行的最新版本，如果行被锁定了，则读取该行版本的最新一个快照。

对于repeatable read(innoDB存储引擎的默认隔离级别),总是读取事务开始时的行数据。

非锁定读的机制大大提高了数据读取的并发性，在Innodb存储引擎默认设置下，这是默认的读取方式，但是在某些情况下，可以对读进行加锁，比如：

1、显式对读进行加锁，如使用 select --- for update ;select --- lock in share mode

2、在外键的插入和更新上，因为在外键的插入和更新上，对于数据的隔离性要求较高，在插入前需要扫描父表中的记录是否存在，所以，在外键的插入删除上，InnoDB会使用加S锁的方式来实现。

InnoDB锁的算法

1、Record Lock：单个行记录上的锁

2、Gap Lock：间隙锁，锁定一个范围，但不包含记录本身

3、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存储引擎表建立的时候没有设置任何一个索引，这时InnodB存储引擎会使用隐式的主键来进行锁定，在Repeatable Read隔离级别下，Next-key Lock 算法是默认的行记录锁定算法。

锁带来的问题

1、丢失更新

如何避免丢失更新：让事务变成串行操作，而不是并发的操作，即对每个事务开始---对读取记录加排他锁。

2、脏读

脏读即一个事务可以读到另一个事务中未提交的数据，这违反了数据库的隔离性。

脏读发生的条件是需要事务的隔离级别为Read uncommitted。

3、不可重复读

不可重复读与脏读的区别是：脏读是读到未提交的数据，而不可重复读读到的是已经提交的数据。

一般来说，不可重复读是可以接受的，在InnoDB存储引擎中，通过使用Next-Key Lock算法来避免不可重复读的问题。

值得注意的是，默认情况下InnoDB存储引擎不会回滚超时引发的错误异常。

死锁的相关问题

1、死锁发生的条件

互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用；请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放；不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺；循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

2、死锁检测（根据网上的经验）

Innodb检测死锁有两种情况，一种是满足循环等待条件，还有另一种策略：锁结构超过mysql配置中设置的最大数量或锁的遍历深度超过设置的最大深度时，innodb也会判断为死锁（这是提高性能方面的考虑，避免事务一次占用太多的资源）。

因循环等待条件而产生的死锁只有可能是四种形式：两张表两行记录交叉申请互斥锁、同一张表则存在主键索引锁冲突、主键索引锁与非聚簇索引锁冲突、锁升级导致的锁等待队列阻塞。

3、死锁避免（根据网上的经验）

1.如果使用insert…select语句备份表格且数据量较大，在单独的时间点操作，避免与其他sql语句争夺资源，或使用select into outfile加上load data infile代替 insert…select，这样不仅快，而且不会要求锁定
2. 一个锁定记录集的事务，其操作结果集应尽量简短，以免一次占用太多资源，与其他事务处理的记录冲突。
3.更新或者删除表格数据，sql语句的where条件都是主键或都是索引，避免两种情况交叉，造成死锁。对于where子句较复杂的情况，将其单独通过sql得到后，再在更新语句中使用。
4. sql语句的嵌套表格不要太多，能拆分就拆分，避免占有资源同时等待资源，导致与其他事务冲突。
5. 对定点运行脚本的情况，避免在同一时间点运行多个对同一表进行读写的脚本，特别注意加锁且操作数据量比较大的语句。
6.应用程序中增加对死锁的判断，如果事务意外结束，重新运行该事务，减少对功能的影响。

4、死锁解决

1)先执行show processlist找到死锁线程号.然后Kill pid

2)Show innodb status检查引擎状态 ,可以看到哪些语句产生死锁

3)查看information_schema架构下的innodb_locks、innodb_trx、innodb_lock_waits等表

PS：Mysql死锁

既然谈到死锁，那附带地就专门说一下。
何为死锁？
 
死锁是对资源的分配和使用不当而造成的。是两个进程争夺某一资源而出现相互等待的现象。具体的来讲，出现死锁需要满足四个必要条件：
（1）互斥条件：每一个资源都只能被一个进程使用
（2）请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放
（3）不剥夺条件：进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
（4）循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
很显然，出现死锁需要两个或者两个以上的进程，换句话说，死锁发生在并发的程序中。在Mysql中，由于目前只有InnoDB引擎使用事务（InnoDB支持锁），便有了InnoDB和死锁的旷世基情。
死锁的检测
 
1、通过使用Show innodb status检查引擎状态 ,可以看到哪些语句产生deadlock
2、MySQL提供了一个information_schema，通过查看innodb_locks、innodb_trx、innodb_lock_waits这几个表检测死锁。
因循环等待条件而产生的死锁只有可能是四种形式：两张表两行记录交叉申请互斥锁、同一张表则存在主键索引锁冲突、主键索引锁与非聚簇索引锁冲突、锁升级导致的锁等待队列阻塞。

死锁避免

1.如果使用insert…select语句备份表格且数据量较大，在单独的时间点操作，避免与其他sql语句争夺资源，或使用select into outfile加上load data infile代替 insert…select，这样不仅快，而且不会要求锁定
2. 一个锁定记录集的事务，其操作结果集应尽量简短，以免一次占用太多资源，与其他事务处理的记录冲突。
3.更新或者删除表格数据，sql语句的where条件都是主键或都是索引，避免两种情况交叉，造成死锁。对于where子句较复杂的情况，将其单独通过sql得到后，再在更新语句中使用。
4. sql语句的嵌套表格不要太多，能拆分就拆分，避免占有资源同时等待资源，导致与其他事务冲突。
5. 对定点运行脚本的情况，避免在同一时间点运行多个对同一表进行读写的脚本，特别注意加锁且操作数据量比较大的语句。
6.应用程序中增加对死锁的判断，如果事务意外结束，重新运行该事务，减少对功能的影响。