1 锁的概念
1、场景
一件商品，成本价是80元，售价是100元。老板先是通知小李，说你去把商品价格增加50元。小李正在玩游戏，耽搁了一个小时。正好一个小时后，老板觉得商品价格增加到150元，价格太高，可能会影响销量。又通知小王，你把商品价格降低30元。
此时，小李和小王同时操作商品后台系统。小李操作的时候，系统先取出商品价格100元；小王也在操作，取出的商品价格也是100元。小李将价格加了50元，并将100+50=150元存入了数据库；小王将商品减了30元，并将100-30=70元存入了数据库。是的，如果没有锁，小李的操作就完全被小王的覆盖了。
现在商品价格是70元，比成本价低10元。几分钟后，这个商品很快出售了1千多件商品，老板亏1多万。
2、乐观锁与悲观锁
上面的故事，如果是乐观锁，小王保存价格前，会检查下价格是否被人修改过了。如果被修改过了，则重新取出的被修改后的价格，150元，这样他会将120元存入数据库。
如果是悲观锁，小李取出数据后，小王只能等小李操作完之后，才能对价格进行操作，也会保证最终的价格是120元。
之前我们学习过多线程，多线程当中如果想保证数据的准确性是如何实现的呢？没错，通过同步实现。同步就相当于是加锁。加了锁以后有什么好处呢？当一个线程真正在操作数据的时候，其他线程只能等待。当一个线程执行完毕后，释放锁。其他线程才能进行操作！
那么我们的MySQL数据库中的锁的功能也是类似的。在我们学习事务的时候，讲解过事务的隔离性，可能会出现脏读、不可重复读、幻读的问题，当时我们的解决方式是通过修改事务的隔离级别来控制，但是数据库的隔离级别呢我们并不推荐修改。所以，锁的作用也可以解决掉之前的问题！
锁机制 : 数据库为了保证数据的一致性，而使用各种共享的资源在被并发访问时变得有序所设计的一种规则。
举例，在电商网站购买商品时，商品表中只存有1个商品，而此时又有两个人同时购买，那么谁能买到就是一个关键的问题。
这里会用到事务进行一系列的操作：
先从商品表中取出物品的数据
然后插入订单
付款后，再插入付款表信息
更新商品表中商品的数量
以上过程中，使用锁可以对商品数量数据信息进行保护，实现隔离，即只允许第一位用户完成整套购买流程，而其他用户只能等待，这样就解决了并发中的矛盾问题。
在数据库中，数据是一种供许多用户共享访问的资源，如何保证数据并发访问的一致性、有效性，是所有数据库必须解决的一个问题，MySQL由于自身架构的特点，在不同的存储引擎中，都设计了面对特定场景的锁定机制，所以引擎的差别，导致锁机制也是有很大差别的。
2 锁的分类
按操作分类：
共享锁：也叫读锁。针对同一份数据，多个事务读取操作可以同时加锁而不互相影响 ，但是不能修改数据记录。
排他锁：也叫写锁。当前的操作没有完成前,会阻断其他操作的读取和写入
按粒度分类：
表级锁：操作时，会锁定整个表。开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定力度大，发生锁冲突概率高，并发度最低。偏向于MyISAM存储引擎！
行级锁：操作时，会锁定当前操作行。开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度小，发生锁冲突的概率低，并发度高。偏向于InnoDB存储引擎！
页级锁：锁的粒度、发生冲突的概率和加锁的开销介于表锁和行锁之间，会出现死锁，并发性能一般。
按使用方式分类：
悲观锁：每次查询数据时都认为别人会修改，很悲观，所以查询时加锁。
乐观锁：每次查询数据时都认为别人不会修改，很乐观，但是更新时会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据
不同存储引擎支持的锁
| 存储引擎 | 表级锁 | 行级锁 | 页级锁 |
| MyISAM | 支持 | 不支持 | 不支持 |
| InnoDB | 支持 | 支持 | 不支持 |
| MEMORY | 支持 | 不支持 | 不支持 |
| BDB | 支持 | 不支持 | 支持 |
3 演示InnoDB锁
数据准备
-- 创建db13数据库 CREATE DATABASE db13; -- 使用db13数据库 USE db13; -- 创建student表 CREATE TABLE student( id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, NAME VARCHAR(10), age INT, score INT ); -- 添加数据 INSERT INTO student VALUES (NULL,'张三',23,99),(NULL,'李四',24,95), (NULL,'王五',25,98),(NULL,'赵六',26,97);
- 共享锁
-- 标准语法 SELECT语句 LOCK IN SHARE MODE;
-- 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;
-- 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(注意：InnoDB引擎如果不采用带索引的列。则会提升为表锁) UPDATE student SET NAME='王五五' WHERE id = 3; -- 提交事务 COMMIT;
- 排他锁
-- 标准语法 SELECT语句 FOR UPDATE;
-- 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;
-- 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;
- 注意：锁的兼容性
- 共享锁和共享锁 兼容
- 共享锁和排他锁 冲突
- 排他锁和排他锁 冲突
- 排他锁和共享锁 冲突
4 演示MyISAM锁
- 数据准备
-- 创建product表 CREATE TABLE product( id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, NAME VARCHAR(20), price INT )ENGINE = MYISAM; -- 指定存储引擎为MyISAM -- 添加数据 INSERT INTO product VALUES (NULL,'华为手机',4999),(NULL,'小米手机',2999), (NULL,'苹果',8999),(NULL,'中兴',1999);
- 读锁
-- 标准语法 -- 加锁 LOCK TABLE 表名 READ; -- 解锁(将当前会话所有的表进行解锁) UNLOCK TABLES;
-- 窗口1 /* 读锁：所有连接只能读取数据，不能修改 */ -- 为product表加入读锁 LOCK TABLE product READ; -- 查询product表(查询成功) SELECT * FROM product; -- 修改华为手机的价格为5999(修改失败) UPDATE product SET price=5999 WHERE id=1; -- 解锁 UNLOCK TABLES;
-- 窗口2 -- 查询product表(查询成功) SELECT * FROM product; -- 修改华为手机的价格为5999(不能修改，窗口1解锁后才能修改成功) UPDATE product SET price=5999 WHERE id=1;
- 写锁
-- 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;
-- 窗口1 /* 写锁：其他连接不能查询和修改数据 */ -- 为product表添加写锁 LOCK TABLE product WRITE; -- 查询product表(查询成功) SELECT * FROM product; -- 修改小米手机的金额为3999(修改成功) UPDATE product SET price=3999 WHERE id=2; -- 解锁 UNLOCK TABLES;
-- 窗口2 -- 查询product表(不能查询。只有窗口1解锁后才能查询成功) SELECT * FROM product; -- 修改小米手机的金额为2999(不能修改。只有窗口1解锁后才能修改成功) UPDATE product SET price=2999 WHERE id=2;
5 演示悲观锁和乐观锁
悲观锁的概念
就是很悲观，它对于数据被外界修改的操作持保守态度，认为数据随时会修改。
整个数据处理中需要将数据加锁。悲观锁一般都是依靠关系型数据库提供的锁机制。
我们之前所学的行锁，表锁不论是读写锁都是悲观锁。
乐观锁的概念
乐观锁最重要的就是版本问题，也就是查找出来版本为0 更新的版本也必须为0 如果有其他人在我即将更新的时候 更改了版本 我就重新拉去最新数据之后重复以上操作
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。
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。
乐观锁的实现方式
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;
- 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。
6 锁的总结
表锁和行锁
行锁：锁的粒度更细，加行锁的性能损耗较大。并发处理能力较高。InnoDB引擎默认支持！
表锁：锁的粒度较粗，加表锁的性能损耗较小。并发处理能力较低。InnoDB、MyISAM引擎支持！
InnoDB锁优化建议
尽量通过带索引的列来完成数据查询，从而避免InnoDB无法加行锁而升级为表锁。
合理设计索引，索引要尽可能准确，尽可能的缩小锁定范围，避免造成不必要的锁定。
尽可能减少基于范围的数据检索过滤条件。
尽量控制事务的大小，减少锁定的资源量和锁定时间长度。
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的产生。
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