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MySQL行級鎖、表級鎖、頁級鎖詳細介紹

更新時間：2014年05月13日 08:51:21 作者：

這篇文章主要介紹了MySQL行級鎖、表級鎖、頁級鎖詳細介紹,同時列舉了一些實例說明,需要的朋友可以參考下

頁級:引擎 BDB。
表級:引擎 MyISAM ，理解為鎖住整個表，可以同時讀，寫不行
行級:引擎 INNODB ，單獨的一行記錄加鎖

表級，直接鎖定整張表，在你鎖定期間，其它進程無法對該表進行寫操作。如果你是寫鎖，則其它進程則讀也不允許
行級,，僅對指定的記錄進行加鎖，這樣其它進程還是可以對同一個表中的其它記錄進行操作。
頁級，表級鎖速度快，但沖突多，行級沖突少，但速度慢。所以取了折衷的頁級，一次鎖定相鄰的一組記錄。

MySQL 5.1支持對MyISAM和MEMORY表進行表級鎖定，對BDB表進行頁級鎖定，對InnoDB表進行行級鎖定。
對WRITE，MySQL使用的表鎖定方法原理如下：
如果在表上沒有鎖，在它上面放一個寫鎖。
否則，把鎖定請求放在寫鎖定隊列中。

對READ，MySQL使用的鎖定方法原理如下：
如果在表上沒有寫鎖定，把一個讀鎖定放在它上面
否則，把鎖請求放在讀鎖定隊列中。

InnoDB使用行鎖定，BDB使用頁鎖定。對于這兩種存儲引擎，都可能存在死鎖。這是因為，在SQL語句處理期間，InnoDB自動獲得行鎖定和BDB獲得頁鎖定，而不是在事務啟動時獲得。

行級鎖定的優(yōu)點：
·         當在許多線程中訪問不同的行時只存在少量鎖定沖突。
·         回滾時只有少量的更改。
·         可以長時間鎖定單一的行。

行級鎖定的缺點：
·         比頁級或表級鎖定占用更多的內(nèi)存。
·         當在表的大部分中使用時，比頁級或表級鎖定速度慢，因為你必須獲取更多的鎖。
·         如果你在大部分數(shù)據(jù)上經(jīng)常進行GROUP BY操作或者必須經(jīng)常掃描整個表，比其它鎖定明顯慢很多。
·         用高級別鎖定，通過支持不同的類型鎖定，你也可以很容易地調(diào)節(jié)應用程序，因為其鎖成本小于行級鎖定。

在以下情況下，表鎖定優(yōu)先于頁級或行級鎖定：
·         表的大部分語句用于讀取。
·         對嚴格的關(guān)鍵字進行讀取和更新，你可以更新或刪除可以用單一的讀取的關(guān)鍵字來提取的一行：
·                UPDATE tbl_name SET column=value WHERE unique_key_col=key_value;
·                DELETE FROM tbl_name WHERE unique_key_col=key_value;
·         SELECT 結(jié)合并行的INSERT語句，并且只有很少的UPDATE或DELETE語句。
·         在整個表上有許多掃描或GROUP BY操作，沒有任何寫操作。

/* ========================= mysql 鎖表類型和解鎖語句 ========================= */

如果想要在一個表上做大量的 INSERT 和 SELECT 操作，但是并行的插入?yún)s不可能時，可以將記錄插入到臨時表中，然后定期將臨時表中的數(shù)據(jù)更新到實際的表里。可以用以下命令實現(xiàn)：

復制代碼代碼如下:

mysql> LOCK TABLES real_table WRITE, insert_table WRITE;
mysql> INSERT INTO real_table SELECT * FROM insert_table;
mysql> TRUNCATE TABLE insert_table;
mysql> UNLOCK TABLES;

行級鎖的優(yōu)點有：
在很多線程請求不同記錄時減少沖突鎖。
事務回滾時減少改變數(shù)據(jù)。
使長時間對單獨的一行記錄加鎖成為可能。

行級鎖的缺點有：
比頁級鎖和表級鎖消耗更多的內(nèi)存。
鎖是計算機協(xié)調(diào)多個進程或線程并發(fā)訪問某一資源的機制，不同的數(shù)據(jù)庫的鎖機制大同小異。由于數(shù)據(jù)庫資源是一種供許多用戶共享的資源，所以如何保證數(shù)據(jù)并發(fā)訪問的一致性、有效性是所有數(shù)據(jù)庫必須解決的一個問題，鎖沖突也是影響數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問性能的一個重要因素。了解鎖機制不僅可以使我們更有效的開發(fā)利用數(shù)據(jù)庫資源，也使我們能夠更好地維護數(shù)據(jù)庫，從而提高數(shù)據(jù)庫的性能。

MySQL的鎖機制比較簡單，其最顯著的特點是不同的存儲引擎支持不同的鎖機制。

例如，MyISAM和MEMORY存儲引擎采用的是表級鎖（table-level-locking）；BDB存儲引擎采用的是頁面鎖（page-level-locking），同時也支持表級鎖；InnoDB存儲引擎既支持行級鎖，也支持表級鎖，默認情況下是采用行級鎖。

上述三種鎖的特性可大致歸納如下：
1）表級鎖：開銷小，加鎖快；不會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)生鎖沖突的概率最高，并發(fā)度最低。
2）行級鎖：開銷大，加鎖慢；會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度最小，發(fā)生鎖沖突的概率最低，并發(fā)度也最高。
3）頁面鎖：開銷和加鎖時間界于表鎖和行鎖之間；會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間，并發(fā)度一般。

三種鎖各有各的特點，若僅從鎖的角度來說，表級鎖更適合于以查詢?yōu)橹?，只有少量按索引條件更新數(shù)據(jù)的應用，如WEB應用；行級鎖更適合于有大量按索引條件并發(fā)更新少量不同數(shù)據(jù)，同時又有并發(fā)查詢的應用，如一些在線事務處理（OLTP）系統(tǒng)。

MySQL表級鎖有兩種模式：表共享讀鎖（Table Read Lock）和表獨占寫鎖（Table Write Lock）。什么意思呢，就是說對MyISAM表進行讀操作時，它不會阻塞其他用戶對同一表的讀請求，但會阻塞對同一表的寫操作；而對MyISAM表的寫操作，則會阻塞其他用戶對同一表的讀和寫操作。

MyISAM表的讀和寫是串行的，即在進行讀操作時不能進行寫操作，反之也是一樣。但在一定條件下MyISAM表也支持查詢和插入的操作的并發(fā)進行，其機制是通過控制一個系統(tǒng)變量（concurrent_insert）來進行的，當其值設(shè)置為0時，不允許并發(fā)插入；當其值設(shè)置為1 時，如果MyISAM表中沒有空洞（即表中沒有被刪除的行），MyISAM允許在一個進程讀表的同時，另一個進程從表尾插入記錄；當其值設(shè)置為2時，無論MyISAM表中有沒有空洞，都允許在表尾并發(fā)插入記錄。

MyISAM鎖調(diào)度是如何實現(xiàn)的呢，這也是一個很關(guān)鍵的問題。例如，當一個進程請求某個MyISAM表的讀鎖，同時另一個進程也請求同一表的寫鎖，此時MySQL將會如優(yōu)先處理進程呢？通過研究表明，寫進程將先獲得鎖（即使讀請求先到鎖等待隊列）。但這也造成一個很大的缺陷，即大量的寫操作會造成查詢操作很難獲得讀鎖，從而可能造成永遠阻塞。所幸我們可以通過一些設(shè)置來調(diào)節(jié)MyISAM的調(diào)度行為。我們可通過指定參數(shù)low-priority-updates，使MyISAM默認引擎給予讀請求以優(yōu)先的權(quán)利，設(shè)置其值為1（set low_priority_updates=1),使優(yōu)先級降低。

InnoDB鎖與MyISAM鎖的最大不同在于：一是支持事務（TRANCSACTION），二是采用了行級鎖。我們知道事務是由一組SQL語句組成的邏輯處理單元，其有四個屬性（簡稱ACID屬性），分別為：

原子性（Atomicity）：事務是一個原子操作單元，其對數(shù)據(jù)的修改，要么全部執(zhí)行，要么全都不執(zhí)行；
一致性（Consistent）：在事務開始和完成時，數(shù)據(jù)都必須保持一致狀態(tài)；
隔離性（Isolation）：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供一定的隔離機制，保證事務在不受外部并發(fā)操作影響的“獨立”環(huán)境執(zhí)行；
持久性（Durable）：事務完成之后，它對于數(shù)據(jù)的修改是永久性的，即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障也能夠保持。

InnoDB有兩種模式的行鎖：

1）共享鎖：允許一個事務去讀一行，阻止其他事務獲得相同數(shù)據(jù)集的排他鎖。
( Select * from table_name where ......lock in share mode)

2）排他鎖：允許獲得排他鎖的事務更新數(shù)據(jù)，阻止其他事務取得相同數(shù)據(jù)集的共享讀鎖和排他寫鎖。(select * from table_name where.....for update)
為了允許行鎖和表鎖共存，實現(xiàn)多粒度鎖機制；同時還有兩種內(nèi)部使用的意向鎖（都是表鎖），分別為意向共享鎖和意向排他鎖。
InnoDB行鎖是通過給索引項加鎖來實現(xiàn)的，即只有通過索引條件檢索數(shù)據(jù)，InnoDB才使用行級鎖，否則將使用表鎖！

另外：插入，更新性能優(yōu)化的幾個重要參數(shù)

復制代碼代碼如下:

bulk_insert_buffer_size
批量插入緩存大小, 這個參數(shù)是針對MyISAM存儲引擎來說的.適用于在一次性插入100-1000+條記錄時, 提高效率.默認值是8M.可以針對數(shù)據(jù)量的大小,翻倍增加.

concurrent_insert
并發(fā)插入, 當表沒有空洞(刪除過記錄), 在某進程獲取讀鎖的情況下,其他進程可以在表尾部進行插入.

值可以設(shè)0不允許并發(fā)插入, 1當表沒有空洞時, 執(zhí)行并發(fā)插入, 2不管是否有空洞都執(zhí)行并發(fā)插入.
默認是1 針對表的刪除頻率來設(shè)置.

delay_key_write
針對MyISAM存儲引擎,延遲更新索引.意思是說,update記錄時,先將數(shù)據(jù)up到磁盤,但不up索引,將索引存在內(nèi)存里,當表關(guān)閉時,將內(nèi)存索引,寫到磁盤. 值為 0不開啟, 1開啟. 默認開啟.

delayed_insert_limit, delayed_insert_timeout, delayed_queue_size
延遲插入, 將數(shù)據(jù)先交給內(nèi)存隊列, 然后慢慢地插入.但是這些配置,不是所有的存儲引擎都支持, 目前來看, 常用的InnoDB不支持, MyISAM支持. 根據(jù)實際情況調(diào)大, 一般默認夠用了

/* ==================== MySQL InnoDB 鎖表與鎖行 ======================== */

由于InnoDB預設(shè)是Row-Level Lock，所以只有「明確」的指定主鍵，MySQL才會執(zhí)行Row lock (只鎖住被選取的資料例) ，否則MySQL將會執(zhí)行Table Lock (將整個資料表單給鎖住)。

舉個例子: 假設(shè)有個表單products ，里面有id跟name二個欄位，id是主鍵。

例1: (明確指定主鍵，并且有此筆資料，row lock)

復制代碼代碼如下:

SELECT * FROM products WHERE id='3' FOR UPDATE;
SELECT * FROM products WHERE id='3' and type=1 FOR UPDATE;

例2: (明確指定主鍵，若查無此筆資料，無lock)

復制代碼代碼如下:

SELECT * FROM products WHERE id='-1' FOR UPDATE;

例3: (無主鍵，table lock)

復制代碼代碼如下:

SELECT * FROM products WHERE name='Mouse' FOR UPDATE;

例4: (主鍵不明確，table lock)

復制代碼代碼如下:

SELECT * FROM products WHERE id<>'3' FOR UPDATE;

例5: (主鍵不明確，table lock)

復制代碼代碼如下:

SELECT * FROM products WHERE id LIKE '3' FOR UPDATE;

注1: FOR UPDATE僅適用于InnoDB，且必須在交易區(qū)塊(BEGIN/COMMIT)中才能生效。
注2: 要測試鎖定的狀況，可以利用MySQL的Command Mode ，開二個視窗來做測試。

在MySql 5.0中測試確實是這樣的

另外：MyAsim 只支持表級鎖，InnerDB支持行級鎖
添加了(行級鎖/表級鎖)鎖的數(shù)據(jù)不能被其它事務再鎖定，也不被其它事務修改（修改、刪除）
是表級鎖時，不管是否查詢到記錄，都會鎖定表
此外，如果A與B都對表id進行查詢但查詢不到記錄，則A與B在查詢上不會進行row鎖，但A與B都會獲取排它鎖，此時A再插入一條記錄的話則會因為B已經(jīng)有鎖而處于等待中，此時B再插入一條同樣的數(shù)據(jù)則會拋出Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction然后釋放鎖，此時A就獲得了鎖而插入成功

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