阿里P8架構師談資料庫系列:MySQL行鎖、表鎖、悲觀鎖、樂觀鎖的特點與
我們在操作資料庫的時候,可能會由於併發問題而引起的資料的不一致性(資料衝突)。如何保證資料併發訪問的一致性、有效性,是所有資料庫必須解決的一個問題,鎖的衝突也是影響資料庫併發訪問效能的一個重要因素,從這一角度來說,鎖對於資料庫而言就顯得尤為重要。
一、MySQL鎖概述
相對其他資料庫而言,MySQL的鎖機制比較簡單,其最顯著的特點是不同的儲存引擎支援不同的鎖機制,比如:
MyISAM和MEMORY儲存引擎採用的是表級鎖(table-level locking);InnoDB儲存引擎既支援行級鎖( row-level locking),也支援表級鎖,但預設情況下是採用行級鎖。
MySQL主要的兩種鎖的特性可大致歸納如下:
表級鎖: 開銷小,加鎖快;不會出現死鎖(因為MyISAM會一次性獲得SQL所需的全部鎖);鎖定粒度大,發生鎖衝突的概率最高,併發度最低。行級鎖: 開銷大,加鎖慢;會出現死鎖;鎖定粒度最小,發生鎖衝突的概率最低,併發度也最高。頁鎖:開銷和加鎖速度介於表鎖和行鎖之間;會出現死鎖;鎖定粒度介於表鎖和行鎖之間,併發度一般。
二、行鎖和表鎖
1.主要是針對鎖粒度劃分的,一般分為:行鎖、表鎖、庫鎖
- 行鎖:訪問資料庫的時候,鎖定整個行資料,防止併發錯誤。
- 表鎖:訪問資料庫的時候,鎖定整個表資料,防止併發錯誤。
2.行鎖和表鎖的區別
表鎖: 開銷小,加鎖快,不會出現死鎖;鎖定力度大,發生鎖衝突概率高,併發度最低行鎖: 開銷大,加鎖慢,會出現死鎖;鎖定粒度小,發生鎖衝突的概率低,併發度高
三、悲觀鎖和樂觀鎖
- 悲觀鎖:顧名思義,就是很悲觀,每次去拿資料的時候都認為別人會修改,所以每次在拿資料的時候都會上鎖,這樣別人想拿這個資料就會block直到它拿到鎖。傳統的關係型資料庫裡邊就用到了很多這種鎖機制,比如行鎖,表鎖等,讀鎖,寫鎖等,都是在做操作之前先上鎖。
- 樂觀鎖: 顧名思義,就是很樂觀,每次去拿資料的時候都認為別人不會修改,所以不會上鎖,但是在更新的時候會判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個資料,可以使用版本號等機制。樂觀鎖適用於多讀的應用型別,這樣可以提高吞吐量,像資料庫如果提供類似於write_condition機制的其實都是提供的樂觀鎖。
- 悲觀鎖 和 樂觀鎖的區別:兩種鎖各有優缺點,不可認為一種好於另一種,像樂觀鎖適用於寫比較少的情況下,即衝突真的很少發生的時候,這樣可以省去了鎖的開銷,加大了系統的整個吞吐量。但如果經常產生衝突,上層應用會不斷的進行retry,這樣反倒是降低了效能,所以這種情況下用悲觀鎖就比較合適。
四、共享鎖
共享鎖指的就是對於多個不同的事務,對同一個資源共享同一個鎖。相當於對於同一把門,它擁有多個鑰匙一樣。就像這樣,你家有一個大門,大門的鑰匙有好幾把,你有一把,你女朋友有一把,你們都可能通過這把鑰匙進入你們家,這個就是所謂的共享鎖。
剛剛說了,對於悲觀鎖,一般資料庫已經實現了,共享鎖也屬於悲觀鎖的一種,那麼共享鎖在mysql中是通過什麼命令來呼叫呢。通過查詢資料,瞭解到通過在執行語句後面加上lock in share mode就代表對某些資源加上共享鎖了。
什麼時候使用表鎖對於InnoDB表,在絕大部分情況下都應該使用行級鎖,因為事務和行鎖往往是我們之所以選擇InnoDB表的理由。但在個別特殊事務中,也可以考慮使用表級鎖。
- 第一種情況是:事務需要更新大部分或全部資料,表又比較大,如果使用預設的行鎖,不僅這個事務執行效率低,而且可能造成其他事務長時間鎖等待和鎖衝突,這種情況下可以考慮使用表鎖來提高該事務的執行速度。
- 第二種情況是:事務涉及多個表,比較複雜,很可能引起死鎖,造成大量事務回滾。這種情況也可以考慮一次性鎖定事務涉及的表,從而避免死鎖、減少資料庫因事務回滾帶來的開銷。
當然,應用中這兩種事務不能太多,否則,就應該考慮使用MyISAM表了。
五、表鎖和行鎖應用場景
- 表級鎖使用與併發性不高,以查詢為主,少量更新的應用,比如小型的web應用;而行級鎖適用於高併發環境下,對事務完整性要求較高的系統,如線上事務處理系統。
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