本文将介紹MySQL中的共享鎖（Shared Lock）和排他(tā)鎖（Exclusive Lock），它們用于控制對數據庫對象（如(rú)表、行等）的并發訪問(wèn)。将從(cóng)兩類鎖的概念、特點、獲取方式以及用途一步步深入了解，并通過實例進行深度剖析。
基本概念
- 共享鎖（Shared Lock）：
MySQL中的共享鎖（Shared Lock），也稱爲讀(dú)鎖，是一種鎖機(jī)制，用于讀(dú)取共享資源，實現讀(dú)取操作(zuò)的并發性。當一個事(shì)務獲取了共享鎖後，其他(tā)事(shì)務也可(kě)以獲取相(xiàng)同數據的共享鎖，以便并發地進行讀(dú)取操作(zuò)，但(dàn)是不能修改數據。
- 排他(tā)鎖（Exclusive Lock）：
MySQL中的排他(tā)鎖（Exclusive Lock），也稱爲寫鎖，是一種鎖機(jī)制，用于确保對數據的獨占訪問(wèn)，防止其他(tā)事(shì)務同時修改被鎖定的資源。持有排他(tā)鎖的事(shì)務會阻塞其他(tā)事(shì)務的讀(dú)取和修改操作(zuò)。
特點
- 共享鎖（Shared Lock）：
- 多個事(shì)務可(kě)以同時持有共享鎖，用于讀(dú)取共享資源。
- 共享鎖不阻塞其他(tā)事(shì)務獲取共享鎖，因此可(kě)以實現讀(dú)取操作(zuò)的并發性。
- 共享鎖與共享鎖之間不會互相(xiàng)阻塞，可(kě)以同時存在多個共享鎖。
- 共享鎖與排他(tā)鎖互斥，即當一個事(shì)務持有共享鎖時，其他(tā)事(shì)務無法獲取排他(tā)鎖。
- 排他(tā)鎖（Exclusive Lock）：
- 一次隻能有一個事(shì)務獲取排他(tā)鎖，并且其他(tā)事(shì)務無法同時獲取相(xiàng)同數據的排他(tā)鎖。
- 排他(tā)鎖可(kě)以用于修改數據，保證在事(shì)務進行修改時，其他(tā)事(shì)務無法對同一數據進行讀(dú)取或修改。
- 排他(tā)鎖與共享鎖互斥，即當一個事(shì)務持有排他(tā)鎖時，其他(tā)事(shì)務無法獲取共享鎖或排他(tā)鎖。
獲取方式
- 共享鎖（Shared Lock）：通過
LOCK IN SHARE MODE獲取共享鎖
SELECT * FROM table_name LOCK IN SHARE MODE;
- 排他(tā)鎖（Exclusive Lock）：通過
FOR UPDATE獲取排他(tā)鎖
SELECT * FROM table_name FOR UPDATE;
用途
- 共享鎖（Shared Lock）：
- 讀(dú)取一緻性：保證多個事(shì)務讀(dú)取相(xiàng)同數據時的一緻性。
- 并發讀(dú)取：允許多個事(shì)務同時讀(dú)取相(xiàng)同的數據，提高并發性。
- 防止髒讀(dú)：防止事(shì)務讀(dú)取未提交的數據，确保數據的一緻性。
- 讀(dú)取優先級控制：控制讀(dú)取操作(zuò)的優先級，确保重要的讀(dú)取操作(zuò)優先進行。
- 排他(tā)鎖（Exclusive Lock）：
- 數據修改：确保在一個事(shì)務修改數據時，其他(tā)事(shì)務無法讀(dú)取或修改相(xiàng)同的數據，保證數據的獨占性和一緻性。
- 數據完整性：防止并發修改導緻數據的損壞或沖突，保護數據的完整性。
- 事(shì)務隔離(lí)：在某些事(shì)務隔離(lí)級别下，如(rú)可(kě)重複讀(dú)或串行化，MySQL會自(zì)動爲寫操作(zuò)獲取排他(tā)鎖，保證事(shì)務之間的隔離(lí)性。
- 數據一緻性維護：維護數據的一緻性，确保在對多個數據項進行修改時，其他(tā)事(shì)務無法讀(dú)取或修改相(xiàng)關的數據項。
實例演示
接下來(lái)我們通過實例演示如(rú)何使用共享鎖、排他(tā)鎖。
首先先創建一個my_test表，裡(lǐ)面包含主鍵（id）、名稱（name）、價格（price），并往表中插入幾條數據。
CREATE TABLE my_test (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100),
price DECIMAL(10, 2)
);
-- 插入數據
INSERT INTO my_test (id, name, price) VALUES
(1, 'Name A', 9.99),
(2, 'Name B', 19.99),
(3, 'Name C', 14.99);
此時我們開啓事(shì)務A，獲取一個共享鎖
-- 事(shì)務A
START TRANSACTION;
SELECT * FROM my_test WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
-- 我們嘗試修改id=1的這條數據
UPDATE my_test SET price=19.99 WHERE id=1;
-- 休眠10秒，
SELECT SLEEP(10);
COMMIT;
我們再開啓事(shì)務B，同樣獲取一個共享鎖
-- 事(shì)務B
START TRANSACTION;
SELECT * FROM my_test WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
-- 休眠20秒，
SELECT SLEEP(20);
-- 我們嘗試修改id=1的這條數據
UPDATE my_test SET price=29.99 WHERE id=1;
COMMIT;
與此同時，我們開啓事(shì)務C，嘗試獲取一個排他(tā)鎖
-- 事(shì)務C
START TRANSACTION;
SELECT * FROM my_test WHERE id = 1 FOR UPDATE;
COMMIT;
執行完上述語句我們得(de)到事(shì)務A、B、C的結果分(fēn)别如(rú)下：
mysql> -- 事(shì)務A
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> SELECT * FROM my_test WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
+----+--------+-------+
| id | name | price |
+----+--------+-------+
| 1 | Name A | 9.99 |
+----+--------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> -- 我們嘗試修改id=1的這條數據
mysql> UPDATE my_test SET price=19.99 WHERE id=1;
Query OK, 1 row affected (20.38 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
mysql> -- 休眠10秒，
mysql> SELECT SLEEP(10);
+-----------+
| SLEEP(10) |
+-----------+
| 0 |
+-----------+
1 row in set (10.00 sec)
mysql> COMMIT;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> -- 事(shì)務B
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> SELECT * FROM my_test WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
+----+--------+-------+
| id | name | price |
+----+--------+-------+
| 1 | Name A | 9.99 |
+----+--------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> -- 休眠20秒，
mysql> SELECT SLEEP(20);
+-----------+
| SLEEP(20) |
+-----------+
| 0 |
+-----------+
1 row in set (20.00 sec)
mysql> -- 我們嘗試修改id=1的這條數據
mysql> UPDATE my_test SET price=29.99 WHERE id=1;
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
mysql> COMMIT;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> -- 事(shì)務C
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> SELECT * FROM my_test WHERE id = 1 FOR UPDATE;
+----+--------+-------+
| id | name | price |
+----+--------+-------+
| 1 | Name A | 19.99 |
+----+--------+-------+
1 row in set (31.28 sec)
mysql> COMMIT;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
在運行結果中可(kě)以看(kàn)到，事(shì)務B中嘗試修改id=1的這條數據，提示：嘗試鎖定時發現死鎖；嘗試重新啓動事(shì)務。
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
事(shì)務A中嘗試修改id=1的這條數據，阻塞20.38秒，直到事(shì)務B中重新啓動事(shì)務時，釋放(fàng)了該共享鎖後，才能正常修改數據。
mysql> -- 我們嘗試修改id=1的這條數據
mysql> UPDATE my_test SET price=19.99 WHERE id=1;
Query OK, 1 row affected (20.38 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
事(shì)務C中，嘗試獲取排他(tā)鎖時，阻塞31.28秒，直到事(shì)務A中提交事(shì)務，釋放(fàng)共享鎖後，才能獲取到排他(tā)鎖。并且讀(dú)到的數據是事(shì)務A中修改的數據，price的值已經變成19.99。
mysql> SELECT * FROM my_test WHERE id = 1 FOR UPDATE;
+----+--------+-------+
| id | name | price |
+----+--------+-------+
| 1 | Name A | 19.99 |
+----+--------+-------+
1 row in set (31.28 sec)
因此，我們可(kě)以發現：
- 當有其他(tā)事(shì)務（事(shì)務A）同時擁有該共享鎖，無法修改數據。
- 如(rú)果隻有一個事(shì)務（事(shì)務A）拿到了共享鎖，則該事(shì)務可(kě)以對數據進行 UPDATE DETELE 等操作(zuò)；
- 排他(tā)鎖與共享鎖是互斥的，當有事(shì)務獲取了共享鎖後，其他(tā)事(shì)務嘗試獲取排他(tā)鎖時會阻塞，反之同理(lǐ)。
注意事(shì)項
- 在使用MySQL的共享鎖時，需要注意以下幾點：
- 鎖沖突：共享鎖和獨占鎖之間存在沖突，不要在需要寫入操作(zuò)時使用共享鎖，以避免鎖沖突和并發性能降低。
- 鎖定範圍：共享鎖應該精确到需要保護的數據範圍，避免過度鎖定整個數據庫或表。
- 鎖定順序：确定好獲取和釋放(fàng)鎖定的順序，以避免死鎖的發生(shēng)。
- 鎖定超時：避免長時間持有鎖定，盡快(kuài)釋放(fàng)鎖定，并設置合适的超時時間。
- 鎖定粒度：将共享鎖應用于需要保護的數據範圍，避免過度鎖定。
- 适用場景：共享鎖适用于讀(dú)取操作(zuò)，但(dàn)對于寫入操作(zuò)應使用獨占鎖來(lái)保證數據的完整性。
- 在使用MySQL的排他(tā)鎖時，需要注意以下幾點：
- 鎖沖突：排他(tā)鎖是獨占鎖，需要避免與其他(tā)事(shì)務的鎖沖突。
- 鎖定範圍：精确指定需要保護的數據範圍，避免過度鎖定。
- 鎖定順序：确定好獲取和釋放(fàng)鎖定的順序，避免死鎖的發生(shēng)。
- 鎖定超時：避免長時間持有鎖定，并設置合适的超時時間。
- 鎖定粒度：應用于需要保護的數據範圍，避免過度鎖定。
- 數據完整性：用于保護寫入操作(zuò)的原子性和一緻性。