java八股文面试[数据库]——数据库锁的种类

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2024-03-26 23:23 95阅读 0赞

###### 数据库锁的种类 ######

**MySQL数据库由于其自身架构的特点,存在多种数据存储引擎, MySQL中不同的存储引擎支持不同的锁机制。**

*  **MyISAM**和**MEMORY**存储引擎采用的**表级锁**，
 *  **InnoDB**存储引擎既**支持行级锁，也支持表级锁**，**默认情况下采用行级锁**。
 *  **BDB**采用的是**页面锁**，也支持**表级锁**

**按照数据操作的类型分**

*  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（排他锁）：当前写操作**没有完成前**，它会阻断其他写锁和读锁。

**按照数据操作的粒度分**

*  表级锁：**开销小**，加锁快；**不会出现死锁**；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，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：开销和加锁时间界于表锁和行锁**之间**；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般

**按照操作性能可分为乐观锁和悲观锁**

*  乐观锁：一般的实现方式是**对记录数据版本进行比对**，在数据**更新提交的时候**才会进行冲突检测，如果发现冲突了，则提示错误信息。
 *  悲观锁：在对一条数据修改的时候，为了避免同时被其他人修改，**在修改数据之前先锁定**，再修改的控制方式。**共享锁和排他锁**是悲观锁的**不同实现**，但**都属于悲观锁范畴**。

###### 请说一下共享锁和排他锁？ ######

**行级锁分为共享锁和排他锁两种。**

行锁的是mysql锁中粒度最小的一种锁，因为锁的粒度很小，所以发生资源争抢的概率也最小，并发性能最大，但是也会造成死锁，每次加锁和释放锁的开销也会变大。

**使用MySQL行级锁的两个前提**

*  使用 innoDB 引擎
 *  开启事务 (隔离级别为 `Repeatable Read`)

**InnoDB行锁的类型**

*  **共享锁**（S）：当事务对数据加上共享锁后, 其他用户可以并发读取数据，但任何事务**都不能对数据进行修改**（获取数据上的排他锁），直到已释放所有共享锁。
 *  **排他锁**（X）：如果事务T对数据A加上排他锁后，则**其他事务**不能再对数据A加任任何类型的封锁。**获准**排他锁的事务**既能读数据**，**又能修改数据**。

**加锁的方式**

*  InnoDB引擎默认更新语句，**update,delete,insert 都会自动给涉及到的数据加上排他锁**，select语句默认不会加任何锁类型，如果要加可以使用下面的方式:
 *  加共享锁（S）：select \* from table\_name where ... **lock in share mode**;
 *  加**排他锁**（x）：select \* from table\_name where ... **for update**;

**锁兼容**

*  共享锁只能兼容共享锁, 不兼容排它锁
 *  排它锁互斥共享锁和其它排它锁

![image.png][]

######  ######

###### InnoDB 的行锁是怎么实现的？ ######

InnoDB行锁是通过对**索引数据页上的记录加锁**实现的，主要实现算法有 3 种：Record Lock、Gap Lock 和 Next-key Lock。

*  **RecordLock锁：锁定单个行记录的锁。（记录锁，RC、RR隔离级别都支持）**
 *  **GapLock锁：间隙锁，锁定索引记录间隙，确保索引记录的间隙不变。（范围锁，RR隔离级别支持）**
 *  **Next-key Lock 锁：记录锁和间隙锁组合，同时锁住数据，并且锁住数据前后范围。（记录锁+范围锁，RR隔离级别支持）**

> 注意： InnoDB这种行锁实现特点意味着：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

**在RR隔离级别，InnoDB对于记录加锁行为都是先采用Next-Key Lock，但是当SQL操作含有唯一索引时，Innodb会对Next-Key Lock进行优化，降级为RecordLock，仅锁住索引本身而非范围。**

各种操作加锁的特点

1）select ... from 语句：InnoDB引擎采用MVCC机制实现**非阻塞读**，所以对于普通的select语句，InnoDB不加锁

2）select ... from lock in share mode语句：**追加了共享锁**，InnoDB会使用Next-Key Lock锁进行处理，如果扫描发现唯一索引，可以降级为RecordLock锁。

3）select ... from for update语句：**追加了排他锁**，InnoDB会使用Next-Key Lock锁进行处理，如果扫描发现唯一索引，可以降级为RecordLock锁。

4）update ... where 语句：InnoDB会使用**Next-Key Lock锁**进行处理，如果扫描发现**唯一索引**，可以降级为RecordLock锁。

5）delete ... where 语句：InnoDB会使用**Next-Key Lock**锁进行处理，如果扫描发现唯一索引，可以降级为RecordLock锁。

6）insert语句：InnoDB会在将要插入的那一行设置一个**排他的RecordLock锁**。

下面以“update t1 set name=‘lisi’ where id=10”操作为例，举例子分析下 InnoDB 对**不同索引的加锁**行为，以RR隔离级别为例。

1.主键加锁

加锁行为：仅在id=10的**主键索引**记录上加X锁。

![image.png][image.png 1]

2.唯一键加锁

加锁行为：现在唯一索引id上加X锁，然后在id=10的**主键索引记录**上加X锁。

![image.png][image.png 2]

3.非唯一键加锁

加锁行为：对满足**id=10条件的记录**和**主键分别加X锁**，然后在(6,c)-(10,b)、(10,b)-(10,d)、(10,d)-(11,f)范围分别加Gap Lock。

![image.png][image.png 3]

4.无索引加锁

加锁行为：表里**所有行和间隙**都会加X锁。（当没有索引时，会导致全表锁定，因为InnoDB引擎**锁机制**是**基于索引实现的记录锁定**）。

![image.png][image.png 4]

知识来源：马士兵教育

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