MySQL 就是其中之一，它阅历了多个版本迭代。数据库锁是 MySQL 数据引擎的一局部，今天我们就一同来学习 MySQL 的数据库锁和它的优化。
MySQL 锁分类
当多个事务或者进程访问同一个资源的时分，为了保证数据的分歧性，就需求用到锁机制。
从锁定资源的角度来看，MySQL 中的锁分为：
表级锁
行级锁
页面锁
表级锁：对整张表加锁。开支小，加锁快;不会呈现死锁;锁定粒度大，发作锁抵触的概率最高，并发度最低。
行级锁：对某行记载加锁。开支大，加锁慢;会呈现死锁;锁定粒度最小，发作锁抵触的概率最低，并发度也最高。
页面锁：开支和加锁时间界于表锁和行锁之间;会呈现死锁;锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度普通。
在实践开发过程中，主要会运用到表级锁和行级锁两种。既然锁是针对资源的，那么这些资源就是数据，在 MySQL 提供插件式存储引擎对数据停止存储。
插件式存储引擎的益处是，开发人员能够依据需求选择合适的存储引擎。
在众多的存储引擎中，有两种引擎被比拟多的运用，他们分别是：
MyISAM 存储引擎，它不支持事务、表锁设计，支持全文索引，主要面向一些在线剖析处置(OLAP)数据库应用。说白了主要就是查询数据，对数据的插入，更新操作比拟少。
InnoDB 存储引擎，它支持事务，其设计目的主要面向在线事务处置(OLTP)的应用。
其特性是行锁设计、支持外键，并支持相似于 Oracle 的非锁定读，即默许读取操作不会产生锁。
简单来说，就是对数据的插入，更新操作比拟多。从 MySQL 数据库 5.5.8 版本开端，InnoDB 存储引擎是默许的存储引擎。
上面两种存储引擎在处置多进程数据操作的时分是如何表现的，就是我们接下来要讨论的问题。
为了让整个描绘愈加明晰，我们将表级锁和行级锁以及 MyISAM，InnoDB 存储引擎，就构成了一个 2*2 的象限。
2*2 表行锁，MyISAM，InnoDB 表示图
由于 MyISAM 存储引擎不支持行级锁，实践上后面讨论的问题会盘绕三个象限的讨论展开。
从内容上来看，InnoDB 作为运用最多的存储引擎遇到的问题和值得留意的中央较多，也是本文的重点。
MyISAM 存储引擎和表级锁
首先，来看第一象限的内容：
2*2 表行锁，MyISAM，InnoDB 表示图-第一象限
MyISAM 存储引擎支持表级锁，并且支持两种锁形式：
对 MyISAM 表的读操作(共享锁)，不会阻塞其他进程对同一表的读恳求，但会阻塞对其的写恳求。当读锁释放后，才会执行其他进程的写操作。
对 MyISAM 表的写操作(排他锁)，会阻塞其他进程对同一表的读写操作，当该锁释放后，才会执行其他进程的读写操作。
MyISAM 优化倡议
在运用 MyISAM 存储引擎时。执行 SQL 语句，会自动为 SELECT 语句加上共享锁，为 UDI(更新，删除，插入)操作加上排他锁。
由于这个特性在多进程并发插入同一张表的时分，就会由于排他锁而停止等候。
因而能够经过配置 concurrent_insert 系统变量，来控制其并发的插入行为。
①concurrent_insert=0 时，不允许并发插入。
②concurrent_insert=1 时，假如 MyISAM 表中没有空泛(即表中没有被删除的行)，允许一个进程读表时，另一个进程向表的尾部插入记载(MySQL 默许设置)。
注：空泛是行记载被删除以后，只是被标志为“已删除”其存储空间没有被回收，也就是说没有被物理删除。由另外一个进程，异步对这个数据停止删除。
由于空间长度问题，删除以后的物理空间不能被新的记载所运用，从而构成了空泛。
③concurrent_insert=2 时，无论 MyISAM 表中有没有空泛，都允许在表尾并发插入记载。
假如在数据插入的时分，没有并发删除操作的话，能够尝试把 concurrent_insert 设置为 1。
反之，在数据插入的时分有删除操作且量较大时，也就是会产生“空泛”的时分，就需求把 concurrent_insert 设置为 2。
另外，当一个进程恳求某个 MyISAM 表的读锁，另一个进程也恳求同一表的写锁。
即便读恳求先抵达，写恳求后抵达，写恳求也会插到读恳求之前。由于 MySQL 的默许设置以为，写恳求比读恳求重要。
我们能够经过 low_priority_updates 来调理读写行为的优先级：
数据库以读为主时，要优先保证查询性能时，可经过 low_priority_updates=1 设置读优先级高于写优先级。
数据库以写为主时，则不用设置 low_priority_updates 参数。
InnoDB 存储引擎和表级锁
再来看看第二象限的内容：
2*2 表行锁，MyISAM，InnoDB 表示图-第二象限
InnoDB 存储引擎表锁。当没有对数据表中的索引数据停止查询时，会执行表锁操作。
上面是 InnoDB 完成行锁，同时它也能够完成表锁。其方式就是意向锁(Intention Locks)。
这里引见两种意向锁：
意向共享锁(IS)：事务打算给数据行加行共享锁，事务在给一个数据行加共享锁前，必需先获得该表的 IS 锁。
意向排他锁(IX)：事务打算给数据行加行排他锁，事务在给一个数据行加排他锁前，必需先获得该表的 IX 锁。
注：意向共享锁和意向排他锁是数据库主动加的，不需求我们手动处置。关于 UPDATE、DELETE 和 INSERT 语句，InnoDB 会自动给数据集加排他锁。
InnoDB表锁的完成方式：假定有一个表 test2，有两个字段分别是 id 和 name。
没有设置主键同时也没有设置任何索引(index)如下：
InnoDB 表锁完成方式图
InnoDB 存储引擎和行级锁
第四象限我们运用的比拟多，讨论的内容也相对多些：
2*2 表行锁，MyISAM，InnoDB 表示图-第四象限
InnoDB 存储引擎行锁，当数据查询时针对索引数据停止时，会运用行级锁。
共享锁(S)：当一个事务读取一条记载的时分，不会阻塞其他事务对同一记载的读恳求，但会阻塞对其的写恳求。当读锁释放后，才会执行其他事务的写操作。
例如：select … lock in share mode
排他锁(X)：当一个事务对一条记载停止写操作时，会阻塞其他事务对同一表的读写操作，当该锁释放后，才会执行其他事务的读写操作。
例如：select … for update
行锁的完成方式：假定有一个表 test1，有两个字段分别是 id 和 name。
id 作为主键同时也是 table 的索引(index)如下：
InnoDB 行锁完成方式图
在高并发的状况下，多个事务同时恳求更新数据，由于资源被占用等候事务增加。
如此，会形成性能问题，能够经过 innodb_lock_wait_timeout 来处理。innodb_lock_wait_timeout 是事务等候获取资源的最长时间，单位为秒。假如超越时间还未分配到资源，则会返回应用失败。
四种锁的兼容状况：
共享锁，排他锁，意向共享锁，意向排他锁兼容图例
假如一个事务恳求的锁形式与当前的锁兼容， InnoDB 就将恳求的锁授予该事务;反之， 假如两者不兼容，该事务就要等候锁释放。
间隙锁
前面谈到行锁是针对一条记载停止加锁。当对一个范围内的记载加锁的时分，我们称之为间隙锁。
当运用范围条件索引数据时，InnoDB 会对契合条件的数据索引项加锁。关于键值在条件范围内但并不存在的记载，叫做“间隙(GAP)”，InnoDB 也会对这个“间隙”加锁，这就是间隙锁。间隙锁和行锁合称(Next-Key锁)。
假如表中只要 11 条记载，其 id 的值分别是 1,2,...,10，11 下面的 SQL：
Select * from table_gapwhere id > 10 for update;
这是一个范围条件的检索，InnoDB 不只会对契合条件的 id 值为 10 的记载加锁，会对 id 大于 10 的“间隙”加锁，即便大于 10 的记载不存在，例如 12，13。
InnoDB 运用间隙锁的目的：
一方面是为了避免幻读。关于上例，假如不运用间隙锁，其他事务插入了 id 大于 10 的任何记载，本领务再次执行 select 语句，就会发作幻读。
另一方面，也是为了满足恢复和复制的需求。
间隙锁图
死锁
两个事务都需求取得对方持有的排他锁才干继续完成任务，这种相互等候对方释放资源的状况就是死锁。
死锁图
检测死锁：InnoDB 存储引擎能检测到死锁的循环依赖并立刻返回一个错误。
死锁恢复：死锁发作以后，只要局部或完整回滚其中一个事务，才干突破死锁。
InnoDB 办法是，将持有最少行级排他锁的事务回滚。在应用程序设计时必需思索处置死锁，多数状况下重新执行因死锁回滚的事务即可。
防止死锁：
在事务开端时，假如有记载要修正，先运用 SELECT... FOR UPDATE 语句获取锁，即便这些修正语句是在后面执行。
在事务中，假如要更新记载，直接申请排他锁。而不是查询时申请共享锁、更新时再申请排他锁。
这样做会招致，当申请排他锁时，其他事务可能曾经取得了相同记载的共享锁，从而形成锁抵触，以至死锁。
简单来说，假如你要更新记载要做两步操作，第一步查询，第二步更新。就不要第一步上共享锁，第二部上排他锁了，直接在第一步就上排他锁，抢占先机。
假如事务需求锁定多个表，那么尽量依照相同的次第运用加锁语句，能够降低产生死锁的时机。
经过 SELECT ... LOCK INSHARE MODE(共享锁)获取行的读锁后，假如当前事务再需求对该记载停止更新操作，则很有可能形成死锁。所以，假如要对行记载停止修正，直接上排他锁。
改动事务隔离级别(事务隔离级别在后面细致阐明)。
MySQL 锁定状况的查询
在实践开发中无法防止数据被锁的问题，那么我们能够经过哪些手腕来查询锁呢?
表级锁能够经过两个变量的查询：
Table_locks_immediate，产生表级锁的次数。
Table_locks_waited，数显表级锁而等候的次数。
行级锁能够经过下面几个变量查询：
Innodb_row_lock_current_waits，当前正在等候锁定的数量。
Innodb_row_lock_time(重要)，从系统启动到如今锁定总时长。
Innodb_row_lock_time_avg(重要)，每次等候所花均匀时间。
Innodb_row_lock_time_max，从系统启动到如今等候最长的一次破费时间。
Innodb_row_lock_waits(重要)，从系统启动到如今总共等候的次数。
MySQL 事务隔离级别
前面讲的死锁是由于并发访问数据库形成。当多个事务同时访问数据库，做并发操作的时分会发作以下问题。
脏读(dirty read)，一个事务在处置过程中，读取了另外一个事务未提交的数据。未提交的数据称之为脏数据。
脏读例子
不可反复读(non-repeatable read)，在事务范围内，屡次查询某条记载，每次得到不同的结果。
第一个事务中的两次读取数据之间，由于第二个事务的修正，第一个事务两次读到的数据可能不一样。
不可反复读例子
幻读(phantom read)，是事务非独立执行时发作的一种现象。
幻读的例子
在同一时间点，数据库允许多个并发事务，同时对数据停止读写操作，会形成数据不分歧性。
四种隔离级别，处理事务并提问题对照图
隔离性就是用来避免这种数据不分歧的。事务隔离依据级别不同，从低到高包括：
读未提交(read uncommitted)：它是最低的事务隔离级别，一个事务还没提交时，它做的变卦就能被别的事务看到。有脏读的可能性。
读提交(read committed)：保证一个事物提交后才干被另外一个事务读取。另外一个事务不能读取该事物未提交的数据。可防止脏读的发作，但是可能会形成不可反复读。
可反复读(repeatable read MySQL 默许方式)：屡次读取同一范围的数据会返回第一次查询的快照，即便其他事务对该数据做了更新修正。事务在执行期间看到的数据前后必需是分歧的。
串行化(serializable)：是最牢靠的事务隔离级别。“写”会加“排他锁”，“读”会加“共享锁”。
当呈现读写锁抵触的时分，后访问的事务必需等前一个事务执行完成，所以事务执行是串行的。可防止脏读、不可反复读、幻读。
InnoDB 优化倡议
从锁机制的完成方面来说，InnoDB 的行级锁带来的性能损耗可能比表级锁要高一点，但在并发方面的处置才能远远优于 MyISAM 的表级锁。这也是大多数公司的 MySQL 都是运用 InnoDB 形式的缘由。
但是，InnoDB 也有脆弱的一面，下面提出几个优化倡议供大家参考：
尽可能让数据检索经过索引完成，防止 InnoDB 由于无法经过索引加行锁，而招致晋级为表锁的状况。换句话说就是，多用行锁，少用表锁。
加索引的时分尽量精确，防止形成不用要的锁定影响其他查询。
尽量减少给予范围的数据检索(间隙锁)，防止由于间隙锁带来的影响，锁定了不该锁定的记载。
尽量控制事务的大小，减少锁定的资源量和锁定时间。
尽量运用较低级别的事务隔离，减少 MySQL 由于事务隔离带来的本钱。
总结
MySQL 数据库锁的思想导图
MySQL 的锁主要分为表级锁和行级锁。MyISAM 引擎运用的是表级锁，针对表级的共享锁和排他锁，能够经过 concurrent_insert 和 low_priority_updates 参数来优化。
InnoDB 支持表锁和行锁，依据索引来判别如何选择。行锁有，行共享锁和行排他锁;表锁有，意向共享锁，意向排他锁，表锁是系统本人加上的;锁范围的是间隙锁。遇到死锁，我们如何检测，恢复以及如何防止。
MySQL 有四个事务级别分别是，读未提交，读提交，可反复读，串行化。他们的隔离级别依次升高。
经过隔离级别的设置，能够防止，脏读，不可反复读和幻读的状况。最后，关于运用比拟多的 InnoDB 引擎，提出了一些优化倡议。