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。

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。

相关文章
|
6月前
|
SQL 存储 关系型数据库
数据库的行级锁与表锁?
表锁: 不会出现死锁,发生锁的冲突几率高,并发性低。 存储引擎在进行SQL数据读写请求前,会对涉及到的表进行加锁。 其中锁分为共享读锁和独占写锁:读锁会阻塞写,写锁会阻塞读和写。 行级锁: 会出现死锁,发生锁的冲突几率低,并发性高。 InnoDB引擎支持行锁,与Oracle不同,MySQL的行锁是通过索引加载的,也就是说,行锁是加在索引响应的行上的,要是对应的SQL语句没有走索引,则会全表扫描,行锁则无法实现,取而代之的是表锁,此时其它事务无法对当前表进行更新或插入操作。 行级锁注意事项: 行级锁必须有索引才能实现,否则会自动锁全表,那就不是行锁了。 两个事务不能锁同一个索引。 in
|
7月前
|
缓存 NoSQL Redis
Redis原理—2.单机数据库的实现
本文概述了Redis数据库的核心结构和操作机制。
Redis原理—2.单机数据库的实现
|
7月前
|
关系型数据库 MySQL 网络安全
如何排查和解决PHP连接数据库MYSQL失败写锁的问题
通过本文的介绍,您可以系统地了解如何排查和解决PHP连接MySQL数据库失败及写锁问题。通过检查配置、确保服务启动、调整防火墙设置和用户权限,以及识别和解决长时间运行的事务和死锁问题,可以有效地保障应用的稳定运行。
318 25
|
9月前
|
SQL 存储 关系型数据库
数据库的行级锁与表锁?
表锁:存储引擎在SQL数据读写请求前对涉及的表加锁,分共享读锁和独占写锁,读锁阻塞写,写锁阻塞读写,易发锁冲突,并发性低。行级锁:InnoDB支持,通过索引加锁,提高并发性,但可能引起死锁,需注意索引使用,适用于避免不可重复读场景。
153 21
|
10月前
|
存储 缓存 网络安全
南大通用GBase 8s 数据库 RHAC集群基本原理和搭建步骤
南大通用GBase 8s 数据库 RHAC集群基本原理和搭建步骤
|
11月前
|
缓存 算法 关系型数据库
Mysql(3)—数据库相关概念及工作原理
数据库是一个以某种有组织的方式存储的数据集合。它通常包括一个或多个不同的主题领域或用途的数据表。
456 5
Mysql(3)—数据库相关概念及工作原理
|
10月前
|
存储 Java 关系型数据库
在Java开发中,数据库连接是应用与数据交互的关键环节。本文通过案例分析,深入探讨Java连接池的原理与最佳实践
在Java开发中,数据库连接是应用与数据交互的关键环节。本文通过案例分析,深入探讨Java连接池的原理与最佳实践,包括连接创建、分配、复用和释放等操作,并通过电商应用实例展示了如何选择合适的连接池库(如HikariCP)和配置参数,实现高效、稳定的数据库连接管理。
202 2
|
11月前
|
监控 数据库 索引
避免锁等待超时对数据库性能的影响
【10月更文挑战第16天】避免锁等待超时对数据库性能的影响需要综合考虑多个方面,通过不断地优化和改进,来提高数据库的并发处理能力和稳定性。
177 1
|
11月前
|
SQL 关系型数据库 数据库
SQL数据库:核心原理与应用实践
随着信息技术的飞速发展,数据库管理系统已成为各类组织和企业中不可或缺的核心组件。在众多数据库管理系统中,SQL(结构化查询语言)数据库以其强大的数据管理能力和灵活性,广泛应用于各类业务场景。本文将深入探讨SQL数据库的基本原理、核心特性以及实际应用。一、SQL数据库概述SQL数据库是一种关系型数据库
369 5
|
11月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL数据库锁:共享锁和独占锁
本文详细介绍了`InnoDB`存储引擎中的两种行级别锁:共享锁(S锁)与排他锁(X锁)。通过具体示例展示了这两种锁的工作机制及其在`InnoDB`与`MyISAM`引擎中的表现差异。文章还提供了锁的兼容性矩阵,帮助读者更好地理解锁之间的互斥关系。最后总结了两种锁的特点及适用场景。适合希望深入了解`MySQL`并发控制机制的读者阅读。
425 1