MySQL行級鎖、表級鎖、頁級鎖詳細介紹

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這篇文章主要介紹了MySQL行級鎖、表級鎖、頁級鎖詳細介紹,同時列舉了一些執行個體說明,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，但衝突多，行級衝突少，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支援對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。對於這兩種儲存引擎，都可能存在死結。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。 

行級鎖定的優點：
·         當在許多線程中訪問不同的行時只存在少量鎖定衝突。
·         復原時只有少量的更改。
·         可以長時間鎖定單一的行。

行級鎖定的缺點：
·         比頁級或表級鎖定佔用更多的記憶體。
·         當在表的大部分中使用時，比頁級或表級鎖定速度慢，因為你必須擷取更多的鎖。
·         如果你在大部分資料上經常進行GROUP BY操作或者必須經常掃描整個表，比其它鎖定明顯慢很多。
·         用進階別鎖定，通過支援不同的類型鎖定，你也可以很容易地調節應用程式，因為其鎖成本小於行級鎖定。

在以下情況下，表鎖定優先於頁級或行級鎖定：
·         表的大部分語句用於讀取。
·         對嚴格的關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 結合并行的INSERT語句，並且只有很少的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，但是並行的插入卻不可能時，可以將記錄插入到暫存資料表中，然後定期將暫存資料表中的資料更新到實際的表裡。可以用以下命令實現：

複製代碼代碼如下:
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;

 

行級鎖的優點有：
 在很多線程請求不同記錄時減少衝突鎖。
 交易回復時減少改變資料。
 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記憶體。
 鎖是電腦協調多個進程或線程並發訪問某一資源的機制，不同的資料庫的鎖機制大同小異。由於資料庫資源是一種供許多使用者共用的資源，所以如何保證資料並發訪問的一致性、有效性是所有資料庫必須解決的一個問題，鎖衝突也是影響資料庫並發訪問效能的一個重要因素。瞭解鎖機制不僅可以使我們更有效開發利用資料庫資源，也使我們能夠更好地維護資料庫，從而提高資料庫的效能。

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。

例如，MyISAM和MEMORY儲存引擎採用的是表級鎖（table-level-locking）；BDB儲存引擎採用的是頁面鎖（page-level-locking），同時也支援表級鎖；InnoDB儲存引擎既支援行級鎖，也支援表級鎖，預設情況下是採用行級鎖。

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；不會出現死結；鎖定粒度大，發生鎖衝突的機率最高，並發度最低。
2） 行級鎖：開銷大，加鎖慢；會出現死結；鎖定粒度最小，發生鎖衝突的機率最低，並發度也最高。
3） 頁面鎖：開銷和加鎖時間界於表鎖和行鎖之間；會出現死結；鎖定粒度界於表鎖和行鎖之間，並發度一般。

     三種鎖各有各的特點，若僅從鎖的角度來說，表級鎖更適合於以查詢為主，只有少量按索引條件更新資料的應用，如WEB應用；行級鎖更適合於有大量按索引條件並發更新少量不同資料，同時又有並發查詢的應用，如一些線上交易處理（OLTP）系統。

     MySQL表級鎖有兩種模式：表共用讀鎖（Table Read Lock）和表獨佔寫鎖（Table Write Lock）。什麼意思呢，就是說對MyISAM表進行讀操作時，它不會阻塞其他使用者對同一表的讀請求，但會阻塞 對同一表的寫操作；而對MyISAM表的寫操作，則會阻塞其他使用者對同一表的讀和寫操作。

     MyISAM表的讀和寫是串列的，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表也支援查詢和插入的操作的並發進行，其機制是通過控制一個系統變數（concurrent_insert）來進行的，當其值設定為0時，不允許並發插入；當其值設定為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；當其值設定為2時，無論MyISAM表中有沒有空洞，都允許在表尾並發插入記錄。

     MyISAM鎖調度是如何?的呢，這也是一個很關鍵的問題。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定來調節MyISAM的調度行為。我們可通過指定參數low-priority-updates，使MyISAM預設引擎給予讀請求以優先的權利，設定其值為1（set low_priority_updates=1),使優先順序降低。

     InnoDB鎖與MyISAM鎖的最大不同在於：一是支援事務（TRANCSACTION），二是採用了行級鎖。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，其對資料的修改，要麼全部執行，要麼全都不執行；
一致性（Consistent）：在事務開始和完成時，資料都必須保持一致狀態；
隔離性（Isolation）：資料庫系統提供一定的隔離機制，保證事務在不受外部並行作業影響的“獨立”環境執行；
持久性（Durable）：事務完成之後，它對於資料的修改是永久性的，即使出現系統故障也能夠保持。

InnoDB有兩種模式的行鎖：

1）共用鎖定：允許一個事務去讀一行，阻止其他事務獲得相同資料集的獨佔鎖定。
    ( Select * from table_name where ......lock in share mode)

2）獨佔鎖定：允許獲得獨佔鎖定的事務更新資料，阻止其他事務取得相同資料集的共用讀鎖和  排他寫鎖。(select * from table_name where.....for update)
    為了允許行鎖和表鎖共存，實現多粒度鎖機制；同時還有兩種內部使用的意圖鎖定（都是表鎖），分別為意圖共用鎖和意向獨佔鎖定。
    InnoDB行鎖是通過給索引項目加鎖來實現的，即只有通過索引條件檢索資料，InnoDB才使用行級鎖，否則將使用表鎖！

另外：插入，更新效能最佳化的幾個重要參數

代碼如下:
bulk_insert_buffer_size
批量插入緩衝大小, 這個參數是針對MyISAM儲存引擎來說的.適用於在一次性插入100-1000+條記錄時, 提高效率.預設值是8M.可以針對資料量的大小,翻倍增加.

 

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

值可以設0不允許並發插入, 1當表沒有空洞時, 執行並發插入, 2不管是否有空洞都執行並發插入.
預設是1 針對錶的刪除頻率來設定.

delay_key_write
針對MyISAM儲存引擎,延遲更新索引.意思是說,update記錄時,先將資料up到磁碟,但不up索引,將索引存在記憶體裡,當表關閉時,將記憶體索引,寫到磁碟. 值為 0不開啟, 1開啟. 預設開啟.

delayed_insert_limit, delayed_insert_timeout, delayed_queue_size
延遲插入, 將資料先交給記憶體隊列, 然後慢慢地插入.但是這些配置,不是所有的儲存引擎都支援, 目前來看, 常用的InnoDB不支援, MyISAM支援. 根據實際情況調大, 一般預設夠用了

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

 

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

舉個例子: 假設有個表單products ，裡面有id跟name二個欄位，id是主鍵。

例1: (明確指定主鍵，並且有此筆資料，row lock)

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)

複製代碼代碼如下:SELECT * FROM products WHERE id=‘-1‘ FOR UPDATE;

 

例3: (無主鍵，table lock)

代碼如下:SELECT * FROM products WHERE name=‘Mouse‘ FOR UPDATE;

 

例4: (主鍵不明確，table lock)

代碼如下:

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

 

例5: (主鍵不明確，table lock)

代碼如下:

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

 

注1: FOR UPDATE僅適用於InnoDB，且必須在交易區塊(BEGIN/COMMIT)中才會生效。
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 只支援表級鎖，InnerDB支援行級鎖
添加了(行級鎖/表級鎖)鎖的資料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都對錶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都會擷取排它鎖，此時A再插入一條記錄的話則會因為B已經有鎖而處於等待中，此時B再插入一條同樣的資料則會拋出Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction然後釋放鎖，此時A就獲得了鎖而插入成功
 

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