如何保證數據并發(fā)訪問的一致性、有效性是所有數據庫必須解決的一個問題，鎖沖突也是影響數據庫并發(fā)訪問性能的一個重要因素。從這個角度來說，鎖對數據庫而言顯得尤其重要，也更加復雜。

MySQL鎖概述

相對其他數據庫而言，MySQL的鎖機制比較簡單，其最顯著的特點是不同的存儲引擎支持不同的鎖機制。
比如

MyISAM和MEMORY存儲引擎采用的是表級鎖（table-level locking）。

InnoDB存儲引擎既支持行級鎖（row-level locking），也支持表級鎖，但默認情況下是采用行級鎖。

MySQL這3種鎖的特性可大致歸納如下

表級鎖：開銷小，加鎖快；不會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)生鎖沖突的概率最高,并發(fā)度最低。

行級鎖：開銷大，加鎖慢；會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度最小，發(fā)生鎖沖突的概率最低,并發(fā)度也最高。

頁面鎖：開銷和加鎖時間界于表鎖和行鎖之間；會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間，并發(fā)度一般。

僅從鎖的角度來說：表級鎖更適合于以查詢?yōu)橹?，只有少量按索引條件更新數據的應用，如Web應用；而行級鎖則更適合于有大量按索引條件并發(fā)更新少量不同數據，同時又有并發(fā)查詢的應用，如一些在線事務處理（OLTP）系統(tǒng)。下面幾節(jié)我們重點介紹MySQL表鎖和 InnoDB行鎖的問題。

MyISAM表鎖

MyISAM存儲引擎只支持表鎖，這也是MySQL開始幾個版本中唯一支持的鎖類型。隨著應用對事務完整性和并發(fā)性要求的不斷提高，MySQL才開始開發(fā)基于事務的存儲引擎，后來慢慢出現(xiàn)了支持頁鎖的BDB存儲引擎和支持行鎖的InnoDB存儲引擎（實際 InnoDB是單獨的一個公司，現(xiàn)在已經被Oracle公司收購）。但是MyISAM的表鎖依然是使用最為廣泛的鎖類型。本節(jié)將詳細介紹MyISAM表鎖的使用。

查詢表級鎖爭用情況

可以通過檢查table_locks_waited和table_locks_immediate狀態(tài)變量來分析系統(tǒng)上的表鎖定爭奪：

mysql> show status like 'table%';

| Variable_name | Value |

| Table_locks_immediate | 2979 |

| Table_locks_waited | 0 |

2 rows in set (0.00 sec))

如果Table_locks_waited的值比較高，則說明存在著較嚴重的表級鎖爭用情況。

MySQL表級鎖的鎖模式

MySQL的表級鎖有兩種模式：表共享讀鎖（Table Read Lock）和表獨占寫鎖（Table Write Lock）。

MyISAM表的讀操作，不會阻塞其他用戶對同一表的讀請求，但會阻塞對同一表的寫請求；
MyISAM表的寫操作，則會阻塞其他用戶對同一表的讀和寫操作；
MyISAM表的讀操作與寫操作之間，以及寫操作之間是串行的；
當一個線程獲得對一個表的寫鎖后，只有持有鎖的線程可以對表進行更新操作。其他線程的讀、寫操作都會等待，直到鎖被釋放為止。

獲得表film_text的WRITE鎖定

mysql> lock table film_text write;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

當前session對鎖定表的查詢、更新、插入操作都可以執(zhí)行：

mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001;

| film_id | title |

| 1001 | Update Test |

1 row in set (0.00 sec)

mysql> insert into film_text (film_id,title) values(1003,'Test');

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> update film_text set title = 'Test' where film_id = 1001;

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

其他session對鎖定表的查詢被阻塞，需要等待鎖被釋放：

mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001;

等待

釋放鎖：

mysql> unlock tables;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

等待

Session2獲得鎖，查詢返回：

mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001;

| film_id | title |

| 1001 | Test |

1 row in set (57.59 sec)

如何加表鎖？

MyISAM在執(zhí)行查詢語句（SELECT）前，會自動給涉及的所有表加讀鎖，在執(zhí)行更新操作（UPDATE、DELETE、INSERT等）前，會自動給涉及的表加寫鎖，這個過程并不需要用戶干預，因此，用戶一般不需要直接用LOCK TABLE命令給MyISAM表顯式加鎖。在示例中，顯式加鎖基本上都是為了方便而已，并非必須如此。

給MyISAM表顯示加鎖，一般是為了在一定程度模擬事務操作，實現(xiàn)對某一時間點多個表的一致性讀取。例如，有一個訂單表orders，其中記錄有各訂單的總金額total，同時還有一個訂單明細表order_detail，其中記錄有各訂單每一產品的金額小計 subtotal，假設我們需要檢查這兩個表的金額合計是否相符，可能就需要執(zhí)行如下兩條SQL：

Select sum(total) from orders;

Select sum(subtotal) from order_detail;

這時，如果不先給兩個表加鎖，就可能產生錯誤的結果，因為第一條語句執(zhí)行過程中，order_detail表可能已經發(fā)生了改變。因此，正確的方法應該是：

Lock tables orders read local, order_detail read local;

Select sum(total) from orders;

Select sum(subtotal) from order_detail;

Unlock tables;

要特別說明以下兩點內容。

上面的例子在LOCK TABLES時加了“l(fā)ocal”選項，其作用就是在滿足MyISAM表并發(fā)插入條件的情況下，允許其他用戶在表尾并發(fā)插入記錄，有關MyISAM表的并發(fā)插入問題，后面還會進一步介紹。

在用LOCK TABLES給表顯式加表鎖時，必須同時取得所有涉及到表的鎖，并且MySQL不支持鎖升級。也就是說，在執(zhí)行LOCK TABLES后，只能訪問顯式加鎖的這些表，不能訪問未加鎖的表；同時，如果加的是讀鎖，那么只能執(zhí)行查詢操作，而不能執(zhí)行更新操作。其實，在自動加鎖的情況下也基本如此，MyISAM總是一次獲得SQL語句所需要的全部鎖。這也正是MyISAM表不會出現(xiàn)死鎖（Deadlock Free）的原因。

一個session使用LOCK TABLE命令給表film_text加了讀鎖，這個session可以查詢鎖定表中的記錄，但更新或訪問其他表都會提示錯誤；同時，另外一個session可以查詢表中的記錄，但更新就會出現(xiàn)鎖等待。

當使用LOCK TABLES時，不僅需要一次鎖定用到的所有表，而且，同一個表在SQL語句中出現(xiàn)多少次，就要通過與SQL語句中相同的別名鎖定多少次，否則也會出錯！

舉例說明如下。

（1）對actor表獲得讀鎖：

mysql> lock table actor read;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

（2）但是通過別名訪問會提示錯誤：

mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name and a.first_name = 'Lisa' and a.last_name = 'Tom' and a.last_name <> b.last_name;

ERROR 1100 (HY000): Table 'a' was not locked with LOCK TABLES

（3）需要對別名分別鎖定：

mysql> lock table actor as a read,actor as b read;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

（4）按照別名的查詢可以正確執(zhí)行：

mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name and a.first_name = 'Lisa' and a.last_name = 'Tom' and a.last_name <> b.last_name;

| first_name | last_name | first_name | last_name |

| Lisa | Tom | LISA | MONROE |

1 row in set (0.00 sec)

并發(fā)插入（Concurrent Inserts）

上文提到過MyISAM表的讀和寫是串行的，但這是就總體而言的。在一定條件下，MyISAM表也支持查詢和插入操作的并發(fā)進行。

MyISAM存儲引擎有一個系統(tǒng)變量concurrent_insert，專門用以控制其并發(fā)插入的行為，其值分別可以為0、1或2。

當concurrent_insert設置為0時，不允許并發(fā)插入。

當concurrent_insert設置為1時，如果MyISAM表中沒有空洞（即表的中間沒有被刪除的行），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。這也是MySQL的默認設置。

當concurrent_insert設置為2時，無論MyISAM表中有沒有空洞，都允許在表尾并發(fā)插入記錄。

可以利用MyISAM存儲引擎的并發(fā)插入特性，來解決應用中對同一表查詢和插入的鎖爭用。例如，將concurrent_insert系統(tǒng)變量設為2，總是允許并發(fā)插入；同時，通過定期在系統(tǒng)空閑時段執(zhí)行 OPTIMIZE TABLE語句來整理空間碎片，收回因刪除記錄而產生的中間空洞。有關OPTIMIZE TABLE語句的詳細介紹，可以參見第18章中“兩個簡單實用的優(yōu)化方法”一節(jié)的內容。

MyISAM的鎖調度

前面講過，MyISAM存儲引擎的讀鎖和寫鎖是互斥的，讀寫操作是串行的。那么，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，MySQL如何處理呢？答案是寫進程先獲得鎖。不僅如此，即使讀請求先到鎖等待隊列，寫請求后到，寫鎖也會插到讀鎖請求之前！這是因為MySQL認為寫請求一般比讀請求要重要。這也正是MyISAM表不太適合于有大量更新操作和查詢操作應用的原因，因為，大量的更新操作會造成查詢操作很難獲得讀鎖，從而可能永遠阻塞。這種情況有時可能會變得非常糟糕！幸好我們可以通過一些設置來調節(jié)MyISAM 的調度行為。

通過指定啟動參數low-priority-updates，使MyISAM引擎默認給予讀請求以優(yōu)先的權利。

通過執(zhí)行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1，使該連接發(fā)出的更新請求優(yōu)先級降低。

通過指定INSERT、UPDATE、DELETE語句的LOW_PRIORITY屬性，降低該語句的優(yōu)先級。

雖然上面3種方法都是要么更新優(yōu)先，要么查詢優(yōu)先的方法，但還是可以用其來解決查詢相對重要的應用（如用戶登錄系統(tǒng)）中，讀鎖等待嚴重的問題。

另外，MySQL也提供了一種折中的辦法來調節(jié)讀寫沖突，即給系統(tǒng)參數max_write_lock_count設置一個合適的值，當一個表的讀鎖達到這個值后，MySQL就暫時將寫請求的優(yōu)先級降低，給讀進程一定獲得鎖的機會。

上面已經討論了寫優(yōu)先調度機制帶來的問題和解決辦法。這里還要強調一點：一些需要長時間運行的查詢操作，也會使寫進程“餓死”！因此，應用中應盡量避免出現(xiàn)長時間運行的查詢操作，不要總想用一條SELECT語句來解決問題，因為這種看似巧妙的SQL語句，往往比較復雜，執(zhí)行時間較長，在可能的情況下可以通過使用中間表等措施對SQL語句做一定的“分解”，使每一步查詢都能在較短時間完成，從而減少鎖沖突。如果復雜查詢不可避免，應盡量安排在數據庫空閑時段執(zhí)行，比如一些定期統(tǒng)計可以安排在夜間執(zhí)行。

InnoDB鎖

InnoDB與MyISAM的最大不同有兩點：一是支持事務（TRANSACTION）；二是采用了行級鎖。行級鎖與表級鎖本來就有許多不同之處，另外，事務的引入也帶來了一些新問題。下面我們先介紹一點背景知識，然后詳細討論InnoDB的鎖問題。

1.事務（Transaction）及其ACID屬性

事務是由一組SQL語句組成的邏輯處理單元，事務具有以下4個屬性，通常簡稱為事務的ACID屬性。

（Atomicity）原子性：事務是一個原子操作單元，其對數據的修改，要么全都執(zhí)行，要么全都不執(zhí)行。

（Consistent）一致性：在事務開始和完成時，數據都必須保持一致狀態(tài)。這意味著所有相關的數據規(guī)則都必須應用于事務的修改，以保持數據的完整性；事務結束時，所有的內部數據結構（如B樹索引或雙向鏈表）也都必須是正確的。

（Isolation）隔離性：數據庫系統(tǒng)提供一定的隔離機制，保證事務在不受外部并發(fā)操作影響的“獨立”環(huán)境執(zhí)行。這意味著事務處理過程中的中間狀態(tài)對外部是不可見的，反之亦然。

（Durable）持久性：事務完成之后，它對于數據的修改是永久性的，即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障也能夠保持。

銀行轉帳就是事務的一個典型例子。

2.并發(fā)事務處理帶來的問題

相對于串行處理來說，并發(fā)事務處理能大大增加數據庫資源的利用率，提高數據庫系統(tǒng)的事務吞吐量，從而可以支持