一文详解-MySQL 事务和锁

当多个用户访问同一份数据时，一个用户在更改数据的过程中，可能有其他用户同时发起更改请求，为保证数据库记录的更新从一个一致性状态变为另外一个一致性状态，使用事务处理是非常必要的，事务具有以下四个特性：

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MySQL 提供了多种事务型存储引擎，如 InnoDB 和 BDB 等，而 MyISAM 不支持事务。为了支持事务，InnoDB 存储引擎引入了与事务处理相关的 REDO 日志和 UNDO 日志，同时事务依赖于 MySQL 提供的锁机制

事务执行时需要将执行的事务日志写入日志文件，对应的文件为 REDO 日志。当每条 SQL 进行数据更新操作时，首先将 REDO 日志写进日志缓冲区。当客户端执行 COMMIT 命令提交时，日志缓冲区的内容将被刷新到磁盘，日志缓冲区的刷新方式或者时间间隔可以通过参数 innodb_flush_log_at_trx_commit 控制

REDO 日志对应磁盘上的 ib_logifleN 文件，该文件默认为 5MB，建议设置为 512MB，以便容纳较大的事务。MySQL 崩溃恢复时会重新执行 REDO 日志的记录，恢复最新数据，保证已提交事务的持久性

与 REDO 日志相反，UNDO 日志主要用于事务异常时的数据回滚，具体内容就是记录数据被修改前的信息到 UNDO 缓冲区，然后在合适的时间将内容刷新到磁盘

假如由于系统错误或者 rollback 操作而导致事务回滚，可以根据 undo 日志回滚到没修改前的状态，保证未提交事务的原子性

与 REDO 日志不同的是，磁盘上不存在单独的 UNDO 日志文件，所有的 UNDO 日志均存在表空间对应的 .ibd 数据文件中，即使 MySQL 服务启动了独立表空间

在 MySQL 中，可以使用 BEGIN 开始事务，使用 COMMIT 结束事务，中间可以使用 ROLLBACK 回滚事务。MySQL 通过 SET AUTOCOMMIT、START TRANSACTION、COMMIT 和 ROLLBACK 等语句支持本地事务

MySQL 定义了四种隔离级别，指定事务中哪些数据改变其他事务可见、哪些数据该表其他事务不可见。低级别的隔离级别可以支持更高的并发处理，同时占用的系统资源更少

InnoDB 系统级事务隔离级别可以使用以下语句设置：

查看系统级事务隔离级别：

InnoDB 会话级事务隔离级别可以使用以下语句设置：

查看会话级事务隔离级别：

在该隔离级别，所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果。读取未提交的数据称为脏读（Dirty Read），即是：首先开启 A 和 B 两个事务，在 B 事务更新但未提交之前，A 事务读取到了更新后的数据，但由于 B 事务回滚，导致 A 事务出现了脏读现象

所有事务只能看见已经提交事务所做的改变，此级别可以解决脏读，但也会导致不可重复读（Nonrepeatable Read）：首先开启 A 和 B 两个事务，A事务读取了 B 事务的数据，在 B 事务更新并提交后，A 事务又读取到了更新后的数据，此时就出现了同一 A 事务中的查询出现了不同的查询结果

MySQL 默认的事务隔离级别，能确保同一事务的多个实例在并发读取数据时看到同样的数据行，理论上会导致一个问题，幻读（Phontom Read）。例如，第一个事务对一个表中的数据做了修改，这种修改会涉及表中的全部数据行，同时第二个事务也修改这个表中的数据，这次的修改是向表中插入一行新数据，此时就会发生操作第一个事务的用户发现表中还有没有修改的数据行

InnoDB 通过多版本并发控制机制（MVCC）解决了该问题：InnoDB 通过为每个数据行增加两个隐含值的方式来实现，这两个隐含值记录了行的创建时间、过期时间以及每一行存储时间发生时的系统版本号，每个查询根据事务的版本号来查询结果

通过强制事务排序，使其不可能相互冲突，从而解决幻读问题。简而言之，就是在每个读的数据行上加上共享锁实现，这个级别会导致大量的超时现象和锁竞争，一般不推荐使用

为了解决数据库并发控制问题，如走到同一时刻客户端对同一张表做更新或者查询操作，需要对并发操作进行控制，因此产生了锁

共享锁的粒度是行或者元组（多个行），一个事务获取了共享锁以后，可以对锁定范围内的数据执行读操作

排他锁的粒度与共享锁相同，一个事务获取排他锁以后，可以对锁定范围内的数据执行写操作

有两个事务 A 和 B，如果事务 A 获取了一个元组的共享锁，事务 B 还可以立即获取这个元组的共享锁，但不能获取这个元组的排他锁，必须等到事务 A 释放共享锁之后。如果事务 A 获取了一个元组的排他锁，事务 B 不能立即获取这个元组的共享锁，也不能立即获取这个元组的排他锁，必须等到 A 释放排他锁之后

意向锁是一种表锁，锁定的粒度是整张表，分为意向共享锁和意向排他锁。意向共享锁表示一个事务有意对数据上共享锁或者排他锁。有意表示事务想执行操作但还没真正执行

锁的粒度主要分为表锁和行锁

表锁的开销最小，同时允许的并发量也是最小。MyISAM 存储引擎使用该锁机制。当要写入数据时，整个表记录被锁，此时其他读/写动作一律等待。一些特定的动作，如 ALTER TABLE 执行时使用的也是表锁

行锁可以支持最大的并发，InnoDB 存储引擎使用该锁机制。如果要支持并发读/写，建议采用 InnoDB 存储引擎

MySQL锁表和解锁操作

1、确定mysql有锁表的情况则使用以下命令查看锁表进程

2、杀掉查询结果中已经锁表的trx_mysql_thread_id

扩展：

1、查看锁的事务

2、查看等待锁的事务

3、查询是否锁表：

4、查询进程

如何对MySQL数据库表进行锁定

如果两个程序都向表中写数据显然会造成很大的麻烦，甚至会有意外情况发生。如果表正由一个程序写入，同时进行读取的另一个程序也会产生混乱的结果。本文主要讲述。锁定表的方法防止客户机的请求互相干扰或者服务器与维护程序相互干扰的方法主要有多种。如果你关闭数据库，就可以保证服务器和myisamchk和 isamchk之间没有交互作用。但是停止服务器的运行并不是一个好注意，因为这样做会使得没有故障的数据库和表也不可用。本节主要讨论的过程，是避免服务器和myisamchk或isamchk之间的交互作用。实现这种功能的方法是对表进行锁定。服务器由两种表的锁定方法：1.内部锁定内部锁定可以避免客户机的请求相互干扰——例如，避免客户机的SELECT查询被另一个客户机的UPDATE查询所干扰。也可以利用内部锁定机制防止服务器在利用myisamchk或isamchk检查或修复表时对表的访问。语法：锁定表：LOCK TABLES tbl_name {READ | WRITE},[ tbl_name {READ | WRITE},…]解锁表：UNLOCK TABLESLOCK TABLES为当前线程锁定表。UNLOCK TABLES释放被当前线程持有的任何锁。当线程发出另外一个LOCK TABLES时，或当服务器的连接被关闭时，当前线程锁定的所有表自动被解锁。如果一个线程获得在一个表上的一个READ锁，该线程(和所有其他线程)只能从表中读。如果一个线程获得一个表上的一个WRITE锁，那么只有持锁的线程READ或WRITE表，其他线程被阻止。每个线程等待(没有超时)直到它获得它请求的所有锁。WRITE锁通常比READ锁有更高的优先级，以确保更改尽快被处理。这意味着，如果一个线程获得READ锁，并且然后另外一个线程请求一个WRITE锁, 随后的READ锁请求将等待直到WRITE线程得到了锁并且释放了它。显然对于检查，你只需要获得读锁。再者钟情跨下，只能读取表，但不能修改它，因此他也允许其它客户机读取表。对于修复，你必须获得些所以防止任何客户机在你对表进行操作时修改它。2.外部锁定服务器还可以使用外部锁定（文件级锁）来防止其它程序在服务器使用表时修改文件。通常，在表的检查操作中服务器将外部锁定与myisamchk或 isamchk作合使用。但是，外部锁定在某些系统中是禁用的，因为他不能可靠的进行工作。对运行myisamchk或isamchk所选择的过程取决于服务器是否能使用外部锁定。如果不使用，则必修使用内部锁定协议。 如果服务器用--skip-locking选项运行，则外部锁定禁用。该选项在某些系统中是缺省的，如linux。可以通过运行mysqladmin variables命令确定服务器是否能够使用外部锁定。检查skip_locking变量的值并按以下方法进行：◆ 如果skip_locking为off，则外部锁定有效您可以继续并运行人和一个实用程序来检查表。服务器和实用程序将合作对表进行访问。但是，运行任何一个实用程序之前，应该使用mysqladmin flush-tables。为了修复表，应该使用表的修复锁定协议。◆ 如果skip_locaking为on，则禁用外部锁定，所以在myisamchk或isamchk检查修复表示服务器并不知道，最好关闭服务器。如果坚持是服务器保持开启状态，月确保在您使用此表示没有客户机来访问它。必须使用卡党的锁定协议告诉服务器是该表不被其他客户机访问。检查表的锁定协议本节只介绍如果使用表的内部锁定。对于检查表的锁定协议，此过程只针对表的检查，不针对表的修复。1.调用mysql发布下列语句：$mysql –u root –p db_namemysqlLOCK TABLE tbl_name READ;mysqlFLUSH TABLES; 该锁防止其它客户机在检查时写入该表和修改该表。FLUSH语句导致服务器关闭表的文件，它将刷新仍在告诉缓存中的任何为写入的改变。2.执行检查过程$myisamchk tbl_name$ isamchk tbl_name 3.释放表锁mysqlUNLOCK TABLES; 如果myisamchk或isamchk指出发现该表的问题，将需要执行表的修复。修复表的锁定协议这里只介绍如果使用表的内部锁定。修复表的锁定过程类似于检查表的锁定过程，但有两个区别。第一，你必须得到写锁而非读锁。由于你需要修改表，因此根本不允许客户机对其进行访问。第二，必须在执行修复之后发布FLUSH TABLE语句，因为myisamchk和isamchk建立的新的索引文件，除非再次刷新改表的高速缓存，否则服务器不会注意到这个改变。本例同样适合优化表的过程。1.调用mysql发布下列语句：$mysql –u root –p db_namemysqlLOCK TABLE tbl_name WRITE;mysqlFLUSH TABLES; 2.做数据表的拷贝，然后运行myisamchk和isamchk：$cp tbl_name.* /some/other/dir$myisamchk --recover tbl_name$ isamchk --recover tbl_name --recover选项只是针对安装而设置的。这些特殊选项的选择将取决与你执行修复的类型。

mysql 的锁以及间隙锁

mysql 为并发事务同时对一条记录进行读写时，提出了两种解决方案：

1）使用 mvcc 的方法，实现多事务的并发读写，但是这种读只是“快照读”，一般读的是历史版本数据，还有一种是“当前读”，一般加锁实现“当前读”，或者 insert、update、delete 也是当前读。

2）使用加锁的方法，锁分为共享锁（读锁），排他锁（写锁）

快照读：就是select

当前读：特殊的读操作，插入/更新/删除操作，属于当前读，处理的都是当前的数据，需要加锁。

mysql 在 RR 级别怎么处理幻读的呢？一般来说，RR 级别通过 mvcc 机制，保证读到低于后面事务的数据。但是 select for update 不会触发 mvcc，它是当前读。如果后面事务插入数据并提交，那么在 RR 级别就会读到插入的数据。所以，mysql 使用 行锁 + gap 锁（简称 next-key 锁）来防止当前读的时候插入。

Gap Lock在InnoDB的唯一作用就是防止其他事务的插入操作，以此防止幻读的发生。

Innodb自动使用间隙锁的条件：

MySQL白菜教程（Level 10 - 意向锁&记录锁&间隙锁）

意向锁（Intention Locks; table-level lock）

意向锁是一种特殊的表级锁，意向锁是为了让 InnoDB 多粒度的锁能共存而设计的。取得行的共享锁和排他锁之前需要先取得表的意向共享锁（IS）和意向排他锁（IX），意向共享锁和意向排他锁都是系统自动添加和自动释放的，整个过程无需人工干预

意向锁就是指未来的某一个时刻事务可能要加共享锁或者排它锁，提前声明一个意向，分为两种：

意向共享锁（Intention Shared Lock） IS

事务有意向对表中的某些行加共享锁（S锁）

意向排它锁（Intention Exclusive Lock）IX

事务有意向对表中的某些行加排他锁（X锁）

记录锁（Record Locks）

官方原文

SELECT c1 FROM t WHERE c1 = 10 FOR UPDATE; 这一行则是使用了记录锁，不允许其他事务进行增，删，改

但是 SELECT c1 FROM t WHERE c1 = 10; 是没有锁的，走的是快照读，上文已经阐明过了

记录锁本身不是锁定记录数据本身而是锁定索引记录，如果要锁的列没有索引，则会进行全表记录加锁

间隙锁（Gap Locks）

官方原文

比如 SELECT c1 FROM t WHERE c1 BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE ;

插入 c1 为 15 的记录会被锁定不可执行

这种默认存在于可重复读的事务隔离级别中的锁，锁定被圈定的范围不允许 insert，防止不可重复读，上文说了我们的事务隔离级别都是读已提交，默认会产生不可重复读的问题

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