简介:编程中的锁是一种同步机制,用于控制对共享资源的访问,确保同一时间只有一个线程可以访问共享资源,从而避免竞态条件和其他并发问题,保证线程安全和正确的数据访问。锁的概念来源于日常生活,其中锁和钥匙用于控制对某个空间的访问,确保安全隐私。在编程中,锁用于控制对共享资源访问,防止多个线程同一时间修改同一数据,从而引发数据不一致的问题。锁的实现方式多种多样,包括悲观锁和乐观锁等,具体选用哪种取决于应用程序的特定需求和并发控制的复杂性。
一丶Mysql的锁分类
在Mysql中锁也分为很多种,按照不同维度有不同分法:
从业务上分为乐观锁(用版本对比来实现)和悲观锁
从数据库操作类型来分,分为读锁和写锁(都是数据悲观锁的范畴)
读锁(共享锁、S锁Shard)):针对同一份数据,多个读操作可以同时进行而不会互相影响
写锁(排它锁、X锁Exclusive):当前写操作没有完成前、它会阻断其它写锁和读锁
从对数据操作颗粒来分:分为表锁和行锁
二丶乐观锁和悲观锁
乐观锁和悲观锁是按照加锁机制进行分类的,是一种设计理念,并不是具体的某把锁,乐观锁和悲观锁不仅适用于数据库也适用于Java应用中或其他中间件:Redis、ElasticSearch
悲观锁:悲观锁的设计理念是悲观的,认为总有线程并发问题导致数据不安全,所以在整个数据处理的过程中,将数据处于锁定状态,数据处理完成后释放锁(一般是事务提交之后)。悲观锁的实现往往依靠数据库提供锁机制。通常是在select语句后面增加for update来锁定数据。其实对于Synchronized、Lock等锁也是一种悲观锁:举例在Java中的用法。
1. 查询User,通过 select id,amount from Account where id = 1 for update 加锁
2. 在业务代码中修改amount的值
3. 执行update,完成事务提交了
乐观锁:乐观锁是相对悲观锁而言,乐观锁假设数据一般情况下不会造成冲突,在数据处理的过程中不会加锁,在数据进行提交更新的时候(update更新到数据库时),才会对数据的冲突与否进行检测,如果发现冲突则抛出异常。在数据库中通常使用Version版本号、或者时间戳、或者UUID来实现乐观锁,Atomicinterger等原子类、ElasticSearch也是通过乐观锁来控制并发修改。
三丶共享锁和排它锁
在Mysql中按数据的读写操作分为:共享锁(读锁)和排它锁(写锁),共享锁意味着多个事务可以获取到同一把锁,通常是用于读操作;而排它锁是相互排斥的,只可能有一个事务获取排他锁,通常发生在写操作上。
读锁(Shard Lock)共享锁:又称为S锁,允许多个事务同事获取该锁,也就是允许事务同时读取一条数据。当一个事务为数据加上读锁之后,其他事务只能对该数据加上读锁,而不能对数据加写锁,直到所有的读锁释放之后其他事物才能对其进行加持写锁。共享锁的特性主要是为了支持并发的读取数据,读取数据的时候不支持修改,避免出现重复读的问题。
在select语句末尾加上lock in share mode关键字即可加共享锁。
写锁(Exclusive Lock)排它锁:又称X锁,当一个事物为数据加上写锁时,其他请求将不能再为数据加上任何锁,知道该锁释放之后,其他事务才能对数据进行加锁。排它锁的目的是在数据修改的时候,不允许其它同时修改,也不允许其他人读取,避免出现脏数据(脏读)的问题,Mysql在执行写操作时默认会加上排他锁,或者我们也可以在语句末尾加上for update关键字来实现排他锁。
意向锁(Intention Lock):又称I锁,针对表锁主要为了提高加表锁的效率,是Mysql自己加的。当有事务给表的数据行加了共享锁或排它锁,同时会给自己设定一个表示,代表已经有行锁了,其他事务要想对表加表锁时,就不必逐行判断有没有行锁可能跟表锁冲突了,直接读这个标识就可以确定自己该不该加表锁。特别是表中记录很多的时候,逐行判断加表锁的方式效率就会很低,这个标识就是意向锁。 意向锁主要分为:
意向共享锁:IS锁,对整个表加共享锁(读锁)之前,需要先获取意识共享锁;
意识排它锁:IX锁,对整个表加怕他锁(写锁)之前,需要先获取意识排它锁;
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