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数据库锁的基本原理

简介: 为了保证数据库的完整性和一致性,数据库系统采用锁来实现事务的隔离性。各种大型数据库采用的锁基本理论是一致的,但在具体实现上各有差别。 从并发事务锁定的关系上看,可以分为共享锁定和独占锁定。从锁定的对象不同,一般可以分为表锁定和行锁定。
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为了保证数据库的完整性和一致性,数据库系统采用锁来实现事务的隔离性。各种大型数据库采用的锁基本理论是一致的,但在具体实现上各有差别。

从并发事务锁定的关系上看,可以分为共享锁定和独占锁定。从锁定的对象不同,一般可以分为表锁定和行锁定。

锁:

共享锁用于读取数据操作,它是非独占的,允许其他事务同时读取其锁定的资源,但不允许其他事务更新它。

独占锁也叫排他锁,适用于修改数据的场合。它所锁定的资源,其他事务不能读取也不能修改。

当一个事务访问某种数据库资源时,如果执行select语句,必须先获得共享锁,如果执行insert、update或delete语句,必须获得独占锁,这些锁用于锁定被操作的资源。

当第二个事务也要访问相同的资源时,如果执行select语句,也必须先获得共享锁,如果执行insert、update或delete语句,也必须获得独占锁。此时根据已经旋转在资源上的锁的类型,来决定第二个事务应该等待第一个事务解除对应资源的锁定,还是可以立刻获得锁。

资源上已经放置的锁

第二个事务进行读操作

第二个事务进行更新操作

立即获得共享锁

立即获得独占锁

共享锁

立即获得共享锁

等待第一个事务解除共享锁

独占锁

等待第一个事务解除独占锁

等待第一个事务解除独占锁

一、共享锁

1、加锁的条件:当一个事务执行select语句时,数据库系统会为这个事务分配一把共享锁,来锁定被查询的数据。

2、解锁的条件:在默认情况下,数据被读取后,数据库系统立即解除共享锁。例如,当一个事务执行查询“SELECT * FROM accounts”语句时,数据库系统首先锁定第一行,读取之后,解除对第一行的锁定,然后锁定第二行。这样,在一个事务读操作过程中,允许其他事务同时更新accounts表中未锁定的行。

3、与其他锁的兼容性:如果数据资源上放置了共享锁,还能再放置共享锁和更新锁。

4、并发性能:具有良好的并发性能,当数据被放置共享锁后,还可以再放置共享锁或更新锁。所以并发性能很好。

二、独占锁

1、加锁的条件:当一个事务执行insert、update或delete语句时,数据库系统会自动对SQL语句操纵的数据资源使用独占锁。如果该数据资源已经有其他锁(任何锁)存在时,就无法对其再放置独占锁了。

2、解锁的条件:独占锁需要等到事务结束才能被解除。

3、兼容性:独占锁不能和其他锁兼容,如果数据资源上已经加了独占锁,就不能再放置其他的锁了。同样,如果数据资源上已经放置了其他锁,那么也就不能再放置独占锁了。

4、并发性能:不用说了,最差。只允许一个事务访问锁定的数据,如果其他事务也需要访问该数据,就必须等待,起到前一个事务结束,解除了独占锁,其他事务才有机会访问该数据。

三、更新锁

1、更新锁在的初始化阶段用来锁定可能要被修改的资源,这可以避免使用共享锁造成的死锁现象。例如,对于以下的update语句:

UPDATE accounts SET balance=900 WHERE id=1

更新操作需要分两步:

1)、读取accounts表中id为1的记录;

2)、执行更新操作。

2、如果在第一步使用共享锁,再第二步把锁升级为独占锁,就可能出现死锁现象。例如:两个事务都获取了同一数据资源的共享锁,然后都要把锁升级为独占锁,但需要等待另一个事务解除共享锁才能升级为独占锁,这就造成了死锁。

3、更新锁有如下特征:

1)、加锁的条件:当一个事务执行update语句时,数据库系统会先为事务分配一把更新锁。

2)、解锁的条件:当读取数据完毕,执行更新操作时,会把更新锁升级为独占锁

3)、与其他锁的兼容性:更新锁与共享锁是兼容的,也就是说,一个资源可以同时放置更新锁和共享锁,但是最多放置一把更新锁。这样,当多个事务更新相同的数据时,只有一个事务能获得更新锁,然后再把更新锁升级为独占锁,其他事务必须等到前一个事务结束后,才能获取得更新锁,这就避免了死锁。

4)、并发性能:允许多个事务同时读锁定的资源,但不允许其他事务修改它。

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