计算机程序锁
 
  • 控制对共享资源进行并发访问
  • 保护数据的完整性和一致性
 

lock  主要是事务，数据库逻辑内容，事务过程
latch/mutex 内存底层锁；
 
更新丢失
原因：
B的更改还没有提交时，A已经再次修改了数据。
此时A使用原来的元数据作为基础更新后，B的更新便会丢失；
 
解决办法:
在修改数据上加写锁，当有锁时，A会等B更新提交完，才可以继续在B的基础上继续更新；
 

 
事务锁粒度
 
行锁： innodb ，oracle
页锁：sql server
表锁：Myisam ,memory
 
获取innodb行锁争用情况
 
mysql> show status like '%innodb_row_lock%';

+-------------------------------+-------+

| Variable_name                 | Value |

+-------------------------------+-------+

| Innodb_row_lock_current_waits | 0     |

| Innodb_row_lock_time          | 0     |

| Innodb_row_lock_time_avg      | 0     |

| Innodb_row_lock_time_max      | 0     |

| Innodb_row_lock_waits         | 0     |

+-------------------------------+-------+

5 rows in set (0.00 sec)
如果发现锁争用比较严重，如innodb_row_lock_waits 和 innodb_row_lock_time_avg的值比较高，
还可以通过设置innodb monitor 来进一步观察发生锁冲突的表，数据行等，并分析锁争用的原因：
 
 
innodb锁模式与粒度
 
四种基本锁模式
  • 共享锁（S）-读锁-行锁
  • 排他锁（X）-写锁-行锁
  • 意向共享锁（IS）-表级 ：事务想要获得一张表中某几行的共享锁
  • 意向排他锁（IX）-表级：事务想要获得一张表中某几行的排他锁
 
意向锁，简单来说就是：
如需要对页上的记录R进行X锁，那么分别需要对该记录所在的数据库，表，页，上意向锁IX，最后对记录R上X锁。
若其中任何一个部分导致等待，那么该操作需要等待粗粒度锁的完成。
 
innodb支持意向锁设计比较简练，其意向锁即为表级别的锁。设计目的主要是为了在一个事务中揭示下一行将被请求的锁类型。
 
意向锁：
  • 意向锁总是自动先加，并且意向锁自动加自动释放
  • 意向锁提示数据库这个session将要在接下来将要施加何种锁
  • 意向锁和X/S 锁级别不同，除了阻塞全表级别的X/S锁外其他任何锁
自动施加，自动释放，
 
 
innodb锁模式互斥

数据库加锁操作
 
一般的select语句不加任何锁，也不会被任何事物锁阻塞
读的隔离性由MVCC确保
 
undo log 用来帮助事务回滚及MVCC(多版本并发控制 ,即select时可以使用行数据的快照，而不用等待锁资源)
 
S锁
  手动：select * from tb_test lock in share mode;
  自动：insert前
 
X锁
   手动：

select *  from tb_test   for update;

自动：update，delete 前

 
线上环境中：
 
锁等待时间：innodb_lock_wait_timeout
 
mysql>show global variables like "%wait%"
 
innodb 行锁
 
通过索引项加锁实现
  • 只有条件走索引才能实现行级锁                    a)
  • 索引上有重复值，可能锁住多个记录              b)
  • 查询有多个索引可以走，可以对不同索引加锁   c)
  • 是否对索引加锁实际上取决于Mysql执行计划
 
自增主键做条件更新，性能做好；
 
通过索引项加锁实现的例子：
a) 只有，有条件走索引才能实现行级锁

mysql> show create table t2\G;

*************************** 1. row ***************************

       Table: t2

Create Table: CREATE TABLE `t2` (

  `a` int(11) DEFAULT NULL,

  `b` int(11) DEFAULT NULL

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1

mysql> select * from t2;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|    1 |    2 |

|    1 |    3 |

+------+------+

此时A连接 在b =2 时加 写锁；

mysql> select * from t2 where b =2 for update;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|    1 |    2 |

+------+------+

而此时再B连接中再对b=3,加写锁时，失败；

mysql> select * from t2 where b=3 for update;

ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
说明，表中没有索引时，innodb将对整个表加锁，而不能体现行锁的特性；
 
 
 b)  索引上有重复值，可能锁住多个记录 
 
mysql> show create table t2\G;

*************************** 1. row ***************************

       Table: t2

Create Table: CREATE TABLE `t2` (

  `a` int(11) DEFAULT NULL,

  `b` int(11) DEFAULT NULL,

  KEY `a` (`a`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1

1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from t2;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|    1 |    2 |

|    1 |    3 |

|    2 |    9 |

+------+------+

在A连接中，在a=1,b=2处加一个写锁;实际上 是在a=1这个索引上加的锁

mysql> select * from t2 where a=1 and b=2 for update;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|    1 |    2 |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

在B连接中，在a=1 and b=3处加写锁失败,因都是a=1这个索引，而A中已经对a=1这个索引的行加过了锁；

mysql> select * from t2 where a =1 and b=3 for update;

ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

此时B连接是可以对 a=2 and b =9 这一行中，在a=2 这个索引上加锁的；

mysql> select * from t2 where a=2 and b =9 for update ;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|    2 |    9 |

+------+------+
注意
行锁升级成表锁：
mysql> select * from t2 where  b =9 for update ;
这句对本意在b=9这行加索引，b又没有加索引，所以这是对整个表加锁；因为没有指定a =2,所以mysql找不到a这个索引的；
 
c)  查询有多个索引可以走，可以对不同索引加锁
 
mysql> show create table t2\G;

*************************** 1. row ***************************

       Table: t2

Create Table: CREATE TABLE `t2` (

  `a` int(11) DEFAULT NULL,

  `b` int(11) DEFAULT NULL,

  KEY `a` (`a`),

  KEY `b` (`b`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1

mysql> select * from t2;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|    1 |    2 |

|    1 |    3 |

|    2 |    9 |

+------+------+

在A连接中对 a=1 and b=2 加锁；

mysql> select * from t2 where a =1 and b =2  for update;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|    1 |    2 |

+------+------+

此时B连接中对a =1 and b=3 ,也是可以加锁的；这是因为mysql 可以从a=1这个索引来加锁，也可以对b=3加锁；

所以就与上面b)中只能对a=1索引来加锁 区别开来；

mysql> select * from t2 where a =1 and b =3  for update;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|    1 |    3 |

+------+------+
innodb的gap lock 间隙锁
 
gap lock消灭幻读
     innodb消灭幻读仅仅为了确保 statement模式replicate的主从一致性
 
小心gap lock
 
自增主键做条件更新，性能最好；
 
gap lock 间隙锁 解释：

mysql> select * from t2;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|   20 |    2 |

|   24 |    4 |

|   27 |    5 |

|   27 |    6 |

|   27 |    8 |

|   30 |    6 |

|   31 |    4 |

|   32 |    9 |

+------+------+

8 rows in set (0.00 sec)

在A连接中给a=27 加锁（a 是有索引的）

mysql> select * from t2 where a=27 for update;

+------+------+

| a    | b    |

+------+------+

|   27 |    5 |

|   27 |    6 |

|   27 |    8 |

+------+------+

3 rows in set (0.00 sec)
 
此时隔离等级是Repeatable  Read,标准的是可以出现幻读现象的，
即在B连接中 insert into t2 values(27,3),是可以插入成功的，而且B连接提交后，A连接是可以查看到增加的，27,3这一行的。
 
而innodb 通过间隙锁是的B连接中  insert into t2 values(27,3) 插入失败，来消灭幻读的出现。
但是这种方法是有局限的，它会将a=24--29（30-1）中间的任何数都锁住，所以才叫间隙锁；
 
B连接中则只能插入不在这个区间的数据；
 
锁升级
 
  • 由一句单独的sql语句在一个对象上持有的锁的数量超过了阈值，默认这个阈值为5000.值得注意的是，如果是不同对象，则不会发生锁升级。
  • 锁资源占用的内存超过了激活内存的40%时就会发生锁升级
 
innodb不存在锁升级的问题。因为其不是根据每个记录来产生行锁的，相反，其根据每个事务访问的每个页对锁进行管理的，采用的是位图的方式。因此不管一个事务锁住页中一个记录还是多个记录，其开销通常都是一致的。
 
简单说innodb根据页进行加锁，并采用位图方式，定位到行的，所需资源较小。
例子：
 

死锁
 

 
死锁数据库自动解决
     数据库挑选冲突事务中回滚代价较小的事务回滚
 
死锁预防
     单表死锁可以根据批量更新表的更新条件排序
     可能冲突的跨表事务尽量避免并发
     尽量缩短事务长度
 
排查死锁：
  • 了解触发死锁的sql所在事务的上下文
  • 根据上下文语句加锁的范围来分析存在争用的记录
  • 通常改善死锁的主要方法：
        --对同一表的操作根据加锁条件进行排序
        --拆分长事务
 
业务逻辑加锁
 
     业务流程中的悲观锁（开始的时候，在所有记录加锁，直到最后释放；而乐观锁开始不加锁，只是在最后提交中看提交有没有成功，没成功返回给应用程序）
 
     悲观锁开始就给所有记录加锁，一般等所有业务流程完成，才释放锁；因此会对并发性能有一定的影响；
 
如何缩短锁的时间？
1）开始的时候读取要修改的数据，amount（金额）
2）做业务流程
3）在update时，加锁且判断，现在的amount和开始的amount是否为一个值，如果是，说明这期间amount为改变，则更新；如果amount值改了，则不更新，交给业务来判断该怎么做。
 
这样仅是在update这个语句加锁，大大的缩短的锁的时间提高了并发性；
 
但是如果业务十分的繁忙，amount的值在不断改变，此时这个update 就不断的失败，整个事务就不断的失败，反而影响了 性能。那么该如何做呢？
 
在开始的时候不读取数据，等到要提交的时候读取并加锁提交；
 
 总结
 
  • 更新丢失
  • innodb意向锁：
    • 表锁
    • 自动施加、自动释放
    • 为了揭示事务下一行将被请求的锁类型
  • S锁：in share mode
  • X锁：for update
  • innodb行锁特点：
    • 只有条件走索引才能实现行锁
    • 索引上有重复值可能锁住多个记录
    • 查询有多个索引可以走，可以对不同索引加锁
  • gap lock:间隙锁，消灭幻读
  • 死锁解决：数据库挑回滚代价较小的事务回滚；
  • 死锁预防：
    • 单表，更新条件排序
    • 避免跨表事务，缩短事务长度
  • 锁升级：
    • 单独sql语句在单个对象的锁数量超过阙值
    • 锁资源占用的内存超过了激活内存的40%；
  • innodb根据页进行加锁，并采用位图方式，定位到行的，所需资源较小

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