mysql 잠금 메커니즘에 대한 자세한 분석

이 기사에서는 mysql의 다양한 잠금 메커니즘 문제를 주로 소개하는 mysql에 대한 관련 지식을 제공합니다. 잠금은 데이터의 일관성을 보장하기 위해 다양한 공유 리소스를 사용하는 데이터베이스를 방문할 때 질서있게 설계되기를 바랍니다. 모두에게 도움이 될 것입니다.

추천 학습: mysql 튜토리얼

Mysql 잠금:

멀티스레딩에서 데이터의 정확성을 보장하는 방법은 무엇입니까? 맞습니다. 동기화를 통해 말이죠. 동기화는 잠금과 동일합니다. 잠금을 추가하면 어떤 이점이 있나요? 한 스레드가 실제로 데이터를 조작할 때 다른 스레드는 기다릴 수만 있습니다. 스레드 실행이 완료되면 잠금이 해제됩니다. 다른 스레드만 작업을 수행할 수 있습니다!

그러면 MySQL 데이터베이스의 잠금 기능은 트랜잭션 처리를 격리할 때 더티 읽기, 반복 불가능한 읽기, 팬텀 읽기 등의 문제가 발생할 수 있으므로 잠금의 역할도 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.

데이터베이스에서 데이터는 많은 사용자가 공유하는 리소스입니다. 데이터에 대한 동시 액세스의 일관성과 효율성을 보장하는 방법은 자체 아키텍처 특성상 모든 데이터베이스가 해결해야 하는 문제입니다. 모두 특정 시나리오에 대한 잠금 메커니즘으로 설계되었으므로 엔진의 차이로 인해 잠금 메커니즘이 매우 달라집니다.

잠금 메커니즘:

데이터의 일관성을 보장하기 위해 데이터베이스는 동시에 액세스할 때 질서가 유지되도록 다양한 공유 리소스를 사용하여 설계된 규칙을 사용합니다.

예: 전자상거래 사이트에서 상품을 구매할 때 상품 목록에 상품이 하나만 있는데, 이때 두 사람이 동시에 구매하고 있기 때문에 누가 구매할 수 있는가가 중요한 문제입니다.

여기에서 거래는 일련의 작업을 수행하는 데 사용됩니다.

먼저 제품 테이블에서 항목 데이터를 검색합니다

그런 다음 주문을 삽입합니다

결제 후 결제 테이블 정보를 삽입합니다

항목 수량을 업데이트합니다. the product table

위 과정에서 잠금을 사용하여 제품 수량 데이터 정보를 보호하고 격리를 달성할 수 있습니다. 즉, 첫 번째 사용자만 전체 구매 프로세스를 완료할 수 있고 다른 사용자는 기다리기만 하면 됩니다. 동시성 충돌 문제.

잠금 분류:

작업별 분류:

공유 잠금: 읽기 잠금이라고도 합니다. 동일한 데이터의 경우 여러 트랜잭션 읽기 작업을 서로 영향을 주지 않고 동시에 잠글 수 있지만 데이터 레코드는 수정할 수 없습니다.

독점 잠금: 쓰기 잠금이라고도 합니다. 현재 작업이 완료되기 전에 다른 작업의 읽기 및 쓰기가 차단됩니다. 단위별 분류: 테이블 수준 잠금: 작업 중에는 테이블 전체가 잠깁니다. 오버헤드가 작고 잠금이 빠르며 잠금 힘이 강하고 잠금 충돌 가능성이 높으며 동시성이 가장 낮습니다. MyISAM 스토리지 엔진을 선호하세요!

행 수준 잠금: 작업 중에는 현재 작업 행이 잠깁니다. 오버헤드가 크고 잠금이 느립니다. 잠금 세분성은 작고 잠금 충돌 가능성은 낮으며 동시성은 높습니다. InnoDB 스토리지 엔진을 선호하세요! 페이지 수준 잠금: 잠금 세분성, 충돌 가능성 및 잠금 비용은 테이블 잠금과 행 잠금 사이에 있으며 교착 상태가 발생하고 동시성 성능은 평균입니다.

용도별 분류:

비관적 잠금: 데이터를 쿼리할 때마다 다른 사람이 데이터를 수정할 것이라고 생각하므로 매우 비관적이므로 쿼리할 때 잠급니다.

낙관적 잠금: 데이터를 쿼리할 때마다 다른 사람이 데이터를 수정하지 않을 것이라고 생각하지만 업데이트할 때는 이 기간 동안 다른 사람이 데이터를 업데이트했는지 여부를 판단하게 됩니다. 다른 저장소에서 지원되는 잠금입니다. 엔진

공유 잠금:

여러 개의 공유 잠금이 공유될 수 있습니다. 키가 있으면 InnoDB는 기본적으로 행 잠금으로 업그레이드됩니다. 여러 창에서 서로 다른 행의 데이터를 수정할 수 있습니다. 첫 번째 잠긴 커밋이 제출될 때까지 기다리는 경우 다른 행을 직접 수정할 수 있지만 다른 행을 쿼리하려면 다음이 필요합니다. 나중에 수정된 커밋을 기다립니다. 제출 후 잠금이 사라집니다

공유 잠금:

SELECT语句 LOCK IN SHARE MODE;

Window 1:

- 窗口1
/*
    共享锁：数据可以被多个事务查询，但是不能修改
*/
-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 查询id为1的数据记录。加入共享锁
SELECT * FROM student WHERE id=1 LOCK IN SHARE MODE;
-- 查询分数为99分的数据记录。加入共享锁
SELECT * FROM student WHERE score=99 LOCK IN SHARE MODE;
-- 提交事务
COMMIT;

Window 2:

-- 窗口2
-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 查询id为1的数据记录(普通查询，可以查询)
SELECT * FROM student WHERE id=1;
-- 查询id为1的数据记录，并加入共享锁(可以查询。共享锁和共享锁兼容)
SELECT * FROM student WHERE id=1 LOCK IN SHARE MODE;
-- 修改id为1的姓名为张三三(不能修改，会出现锁的情况。只有窗口1提交事务后，才能修改成功)
UPDATE student SET NAME='张三三' WHERE id = 1;
-- 修改id为2的姓名为李四四(修改成功，InnoDB引擎默认是行锁)
UPDATE student SET NAME='李四四' WHERE id = 2;
-- 修改id为3的姓名为王五五(修改失败，InnoDB引擎如果不采用带索引的列加锁。则会提升为表锁)
UPDATE student SET NAME='王五五' WHERE id = 3;
-- 提交事务
COMMIT;

배타적 잠금:

배타적 잠금이 실행되면 다른 트랜잭션의 일반적인 쿼리는 수행할 수 있지만 잠금 작업은 수행할 수 없습니다.

-- 标准语法
SELECT语句 FOR UPDATE;

Window 1:

-- 窗口1
/*
    排他锁：加锁的数据，不能被其他事务加锁查询或修改
*/
-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 查询id为1的数据记录，并加入排他锁
SELECT * FROM student WHERE id=1 FOR UPDATE;
-- 提交事务
COMMIT;

Window 2:

-- 窗口2
-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 查询id为1的数据记录(普通查询没问题)
SELECT * FROM student WHERE id=1;
-- 查询id为1的数据记录，并加入共享锁(不能查询。因为排他锁不能和其他锁共存)
SELECT * FROM student WHERE id=1 LOCK IN SHARE MODE;
-- 查询id为1的数据记录，并加入排他锁(不能查询。因为排他锁不能和其他锁共存)
SELECT * FROM student WHERE id=1 FOR UPDATE;
-- 修改id为1的姓名为张三(不能修改，会出现锁的情况。只有窗口1提交事务后，才能修改成功)
UPDATE student SET NAME='张三' WHERE id=1;
-- 提交事务
COMMIT;

MyISAM 잠금:

MyISAM 읽기 잠금:

myisam은 잠금을 읽을 때 잠금이 해제되지 않은 경우 전체 테이블에 대한 잠금입니다. 트랜잭션은 확인할 수 있지만 자체 트랜잭션을 포함한 다른 작업은 수행할 수 없습니다

-- 加锁
LOCK TABLE 表名 READ;
-- 解锁(将当前会话所有的表进行解锁)
UNLOCK TABLES;

MyISAM 쓰기 잠금:

잠금을 쓸 때 다른 트랜잭션이 잠금 해제되지 않는 한 어떤 작업도 수행할 수 없으며 자체 트랜잭션 운영 가능

-- 标准语法
-- 加锁
LOCK TABLE 表名 WRITE;
-- 解锁(将当前会话所有的表进行解锁)
UNLOCK TABLES;

비관적 잠금:

매우 비관적입니다. 외부 세계에 의해 데이터가 수정되는 것에 대해 보수적인 태도를 가지고 있으며 데이터가 언제든지 수정될 것이라고 믿습니다.

전체 데이터 처리 중에는 데이터를 잠가야 합니다. 비관적 잠금은 일반적으로 관계형 데이터베이스에서 제공하는 잠금 메커니즘에 의존합니다. 행 잠금 및 테이블 잠금은 읽기-쓰기 잠금인지 여부에 관계없이 비관적 잠금입니다.

낙관적 잠금:

就是很乐观，每次自己操作数据的时候认为没有人会来修改它，所以不去加锁。

但是在更新的时候会去判断在此期间数据有没有被修改。

需要用户自己去实现，不会发生并发抢占资源，只有在提交操作的时候检查是否违反数据完整性。

乐观锁的简单实现方式：

实现思想：加标记去比较，一样则执行，不同则不执行

方式一：版本号

给数据表中添加一个version列，每次更新后都将这个列的值加1。

读取数据时，将版本号读取出来，在执行更新的时候，比较版本号。

如果相同则执行更新，如果不相同，说明此条数据已经发生了变化。

用户自行根据这个通知来决定怎么处理，比如重新开始一遍，或者放弃本次更新。

-- 创建city表
CREATE TABLE city(
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  -- 城市id
    NAME VARCHAR(20),                   -- 城市名称
    VERSION INT                         -- 版本号
);
-- 添加数据
INSERT INTO city VALUES (NULL,'北京',1),(NULL,'上海',1),(NULL,'广州',1),(NULL,'深圳',1);
-- 修改北京为北京市
-- 1.查询北京的version
SELECT VERSION FROM city WHERE NAME='北京';
-- 2.修改北京为北京市，版本号+1。并对比版本号
UPDATE city SET NAME='北京市',VERSION=VERSION+1 WHERE NAME='北京' AND VERSION=1;

方式二：时间戳

和版本号方式基本一样，给数据表中添加一个列，名称无所谓，数据类型需要是timestamp

每次更新后都将最新时间插入到此列。

读取数据时，将时间读取出来，在执行更新的时候，比较时间。

如果相同则执行更新，如果不相同，说明此条数据已经发生了变化。

悲观锁和乐观锁使用前提：

对于读的操作远多于写的操作的时候，这时候一个更新操作加锁会阻塞所有的读取操作，降低了吞吐量。最后还要释放锁，锁是需要一些开销的，这时候可以选择乐观锁。

如果是读写比例差距不是非常大或者系统没有响应不及时，吞吐量瓶颈的问题，那就不要去使用乐观锁，它增加了复杂度，也带来了业务额外的风险。这时候可以选择悲观锁。

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