数据库的锁机制详解数据库

一级锁协议：事务T在修改数据R之前必须先对数据R所在的项申请排它锁，在获准了加排它锁后，直到事务T结束后才释放所加的排它锁。如果未获准加排它锁，则该事务T进入等待状态，直到获准加排它锁后该事物才继续执行（一级锁协议可防止丢失修改，并保证事务T是可恢复的）。

二级锁协议：除包括一级锁协议的内容外，还包括：事务T在读数据R之前必须先对数据R所在的项申请加共享锁，在获准了加共享锁之后，读完数据R即可释放所加的共享锁。如果未获准加共享锁，则该事务T进入等待状态，直到获准加S锁该事物才继续执行（不仅可以防止丢失修改，还可防止读“脏”数据。）

三级锁协议：除包括一级锁协议的内容外，还包括：事务T在读数据R之前必须先对数据R所在的项申请加共享锁，在获准了加共享锁之后，直到该事务T结束时才释放所加的共享锁。如果未获准加共享锁，则该事务T进入等待状态，直到获准加S锁该事物才继续执行（不仅可以防止丢失修改，还可防止读“过时”数据。）

1 为什么需要锁 

数据库通常有大量的用户在同时操作，所以并发的情况下需要控制对临界资源的操作，数据库通过锁来控制对临界资源的访问，从而保证数据的一致性。例如对于同一个账户，操作之前账户余额为1000，同时开始2个事务，一个事务取款100，一个事务往账户中汇入100，那么2个事务结束后，账户的余额必须还是1000，否则要么银行不干，要么个人不干。 
2 锁类型 
2.1 共享锁(读锁) 
读锁是共享的，互相不阻塞，也就是可以多个客户同时读取同一资源，而不互相干扰。 

加锁条件：当执行select时，数据库为这个事务分配一把共享锁，来锁定被查询的数据。 

解锁条件：默认情况下，数据被读取之后，数据库立即解锁。例如select * from table中，先锁定第一行，读取后，立即解锁第一行，然后再锁定第二行，这样大大降低锁争用程度。在repeatable read和serializable 这两种事务隔离级别下，共享锁是在事务结束时释放的，serializable对表加锁。 

2.2 排它锁(独占锁)(写锁) 
写锁是排他的，一个写锁会阻塞其他的读锁和写锁，只有这样才能保证同一时刻，只有一个用户能够写入，并阻止其他用户读取正在写入的同一资源。如果要锁定的数据资源，已经放置了其他的锁，则不能再放置排它锁。 

加锁条件：当执行insert update 和delete语句时，数据库会对操纵的资源使用排它锁。 

解锁条件：事务结束时解锁。 
3.锁原理 
锁的基本原理如下： 
1.当第一个事务访问数据库资源时，如果执行select语句，则必须先获得共享锁，如果执行insert update和delete时，必须获得排它锁 
2.当第二个事务也要访问相同的资源时，如果执行select语句，也必须先获得共享锁，如果执行insert update或者delete，也必须获得共享锁。根据已经放置在资源上的锁类型，来决定第二个事务是应该等待第一个事务释放锁，还是立即获得锁。 

 
4 锁粒度 
常见的锁有表锁、 行锁、 页锁、外键锁等。 

锁有一定的消耗，主要有：获得锁，检查锁是否已经解除，释放锁等，这些操作都会增加系统的开销。 

表锁开销比较小，但是并发性能也较差，行锁并发性能高，但是需要更多锁，数据库系统一般都支持锁的自动升级，例如一个事务中的锁过多的时候，可能会将行锁升级到表锁。 

mysql的各个存储引擎根据不同的应用场景采用不同的锁机制，MyISAM存储引擎采用表锁，InnoDB使用行锁。如果执行alert table之类的操作，服务器也会采用表锁，而忽略存储引擎的锁机制。 

页锁，某些数据库支持页锁，页锁粒度介于行锁和表锁之间，用于锁定存放数据的页，1页通常含有n个数据行。 


外键锁：外键会产生高级别的锁，后面介绍死锁的时候会提到。 
5.乐观锁和悲观锁 
悲观锁：假设如果不加锁就一定会出现问题。 
乐观锁：先假定不会出现并发问题，出现问题后再采取相应的措施。 

悲观锁通过select * from tbl for update实现。 
乐观锁可以在表中加一个version字段，每次更新的时候都+1，这样如果出现并发，第二次更新的时候version的值已经不再匹配，可以在这时采取相应的措施。 
6 死锁 
6.1 死锁是如何产生的 
同java的死锁一样，都是互相等待对方释放锁，造成了相互阻塞，造成的死锁。 

请看下面的表格： 

 
6.2 如何避免死锁 
1.修改操作表的顺序 
从上面的示例中可以看出，如果调整一下操作表的顺序就可以避免死锁。 

2.外键 
如果向子表写记录，那么外键约束会检查父表的记录，并锁住父表的记录，来保证这条记录不会在这个事务完成之时就被删除了。 

产生高级别的锁，会阻止其他事务操作或者其他DML操作，如果是因为外键产生的死锁，可以去掉外键约束，由应用来保证数据的完整性，通常生产环境都不建议加外键约束。 

3.短事务 
缩短事务的执行时间，可以减少锁的持有时间，可以降低死锁的风险。 
7 锁可能出现的问题 
上锁是有开销的，即使不是给数据行而是给数据页上锁，也是有一定的时间的，如果第一个事务update一张大表，这时候第二个事务update这张大表比较靠后的位置的数据，这时候就可能会出现，第一个事务还没来得及给相应的数据上锁，第二个事务已经上了锁，所以出现第一个事务要等待第二个事务提交后释放锁，才能继续执行的情况。