MySQL锁相关
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为什么要加锁? #
当多个用户并发地存取数据时，在数据库中就会产生多个事务同时存取同一数据的情况。若对并发操作不加控制就可能会读取和存储不正确的数据，破坏数据库的一致性。
保证多用户环境下保证数据库完整性和一致性。
数据库锁的粒度分类 #
在关系型数据库中，可以按照锁的粒度把数据库锁分为：
行级锁 #
- 行级锁是MySQL中锁定粒度最细的一种锁，表示只针对当前操作的行进行加锁。行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小，但加锁的开销也最大。行级锁分为共享锁 和 排他锁。
- 开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高。
表级锁 #
- 表级锁是MySQL中锁定粒度最大的一种锁，表示对当前操作的整张表加锁，它实现简单，资源消耗较少，被大部分MySQL引擎支持。最常使用的MYISAM与INNODB都支持表级锁定。表级锁定分为表共享读锁（共享锁）与表独占写锁（排他锁）。
- 开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发出锁冲突的概率最高，并发度最低。
页级锁 #
- 页级锁是MySQL中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。表级锁速度快，但冲突多，行级冲突少，但速度慢。所以取了折衷的页级，一次锁定相邻的一组记录。BDB支持页级锁
- 开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般
存储引擎使用的锁 #
- MyISAM采用表级锁(table-level locking)。
- InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁，默认为行级锁
数据库锁的类别分类 #
从锁的类别上来讲，有共享锁和排他锁。
- 共享锁: 又叫做读锁。 当用户要进行数据的读取时，对数据加上共享锁。共享锁可以同时加上多个。
- 排他锁: 又叫做写锁。 当用户要进行数据的写入时，对数据加上排他锁。排他锁只可以加一个，他和其他的排他锁，共享锁都相斥。
用上面的例子来说就是用户的行为有两种，一种是来看房，多个用户一起看房是可以接受的。 一种是真正的入住一晚，在这期间，无论是想入住的还是想看房的都不可以。
锁的粒度取决于具体的存储引擎，InnoDB实现了行级锁，页级锁，表级锁。
他们的加锁开销从大到小，并发能力也是从大到小。
乐观锁和悲观锁 #
数据库管理系统（DBMS）中的并发控制的任务是确保在多个事务同时存取数据库中同一数据时不破坏事务的隔离性和统一性以及数据库的统一性。乐观并发控制（乐观锁）和悲观并发控制（悲观锁）是并发控制主要采用的技术手段。
- 悲观锁：假定会发生并发冲突，屏蔽一切可能违反数据完整性的操作。在查询完数据的时候就把事务锁起来，直到提交事务。实现方式：使用数据库中的锁机制
- 乐观锁：假设不会发生并发冲突，只在提交操作时检查是否违反数据完整性。在修改数据的时候把事务锁起来，通过version的方式来进行锁定。实现方式：乐观锁一般会使用版本号机制或CAS算法实现。
两种锁的使用场景
从上面对两种锁的介绍，我们知道两种锁各有优缺点，不可认为一种好于另一种，像乐观锁适用于写比较少的情况下（多读场景），即冲突真的很少发生的时候，这样可以省去了锁的开销，加大了系统的整个吞吐量。
但如果是多写的情况，一般会经常产生冲突，这就会导致上层应用会不断的进行retry，这样反倒是降低了性能，所以一般多写的场景下用悲观锁就比较合适。
InnoDB引擎行锁的实现 #
InnoDB是基于索引来完成行锁
例: select * from tab_with_index where id = 1 for update;
for update 可以根据条件来完成行锁锁定，并且 id 是有索引键的列，如果 id 不是索引键那么InnoDB将完成表锁，并发将无从谈起
死锁 #
死锁是指两个或多个事务在同一资源上相互占用，并请求锁定对方的资源，从而导致恶性循环的现象。
常见的解决死锁的方法：
- 如果不同程序会并发存取多个表，尽量约定以相同的顺序访问表，可以大大降低死锁机会。
- 在同一个事务中，尽可能做到一次锁定所需要的所有资源，减少死锁产生概率；
- 对于非常容易产生死锁的业务部分，可以尝试使用升级锁定颗粒度，通过表级锁定来减少死锁产生的概率；
如果业务处理不好可以用分布式事务锁或者使用乐观锁
隔离级别与锁的关系 #
在Read Uncommitted级别下，读取数据不需要加共享锁，这样就不会跟被修改的数据上的排他锁冲突。该级别忽略其它事务放置的锁。
在Read Committed级别下，读操作需要加共享锁，但是在语句执行完以后释放共享锁。通过指定语句不能读取其它事务已改动可是尚未提交的数据值。禁止运行脏读。在当前事务中的各个语句运行之间，其它事务仍能够改动、插入或删除数据。从而产生无法重复的读操作。
在Repeatable Read级别下，读操作需要加共享锁，但是在事务提交之前并不释放共享锁，也就是必须等待事务执行完毕以后才释放共享锁。该级别包含READ COMMITTED，而且另外指定了在当前事务提交之前。其它不论什么事务均不能够改动或删除当前事务已读取的数据。
这个隔离级别仅仅是说，不可以改动和删除，可是并没有强制不能插入新的满足条件查询的数据行。
此可以得出结论：REPEATABLE READ隔离级别保证了在同样的查询条件下，同一个事务中的两个查询。第二次读取的内容肯定包换第一次读到的内容。注：Mysql的默认隔离级别就是Repeatable read。
SERIALIZABLE 是限制性最强的隔离级别，因为该级别锁定整个范围的键，并一直持有锁，直到事务完成。由于该级别锁定整个范围的键。并一直持有锁，直到事务完毕。该级别包含REPEATABLE READ。并添加了在事务完毕之前，其它事务不能向事务已读取的范围插入新行的限制。
优化锁方面的意见 #
- 使用较低的隔离级别
- 设计索引，尽量使用索引去访问数据，加锁更加精确，从而减少锁冲突
- 选择合理的事务大小，给记录显示加锁时，最好一次性请求足够级别的锁。列如，修改数据的话，最好申请排他锁，而不是先申请共享锁，修改时在申请排他锁，这样会导致死锁
- 不同的程序访问一组表的时候，应尽量约定一个相同的顺序访问各表，对于一个表而言，尽可能的固定顺序的获取表中的行。这样大大的减少死锁的机会。
- 尽量使用相等条件访问数据，这样可以避免间隙锁对并发插入的影响
- 不要申请超过实际需要的锁级别
- 数据查询的时候不是必要，不要使用加锁。MySQL的MVCC可以实现事务中的查询不用加锁，优化事务性能：MVCC只在committed read（读提交）和 repeatable read （可重复读）两种隔离级别
- 对于特定的事务，可以使用表锁来提高处理速度活着减少死锁的可能。