02_共享锁和排他锁

共享锁和排他锁

简介

MySQL 中的共享锁和排他锁是两种最基本的锁类型，它们用于控制并发事务对数据库资源的访问（事务隔离），以保证数据一致性和完整性。

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共享锁（Shared Lock, S Lock）

简介

共享锁，也被称为读锁。共享锁允许多个事务同时读取某一资源（如一行或一张表）的锁，但不允许任何事务修改该资源。

原理

当一个事务对某资源加共享锁后，其他事务可以继续对该资源加共享锁进行读取操作，但不能加排他锁进行写入操作，直到已释放所有共享锁。

使用方式

SELECT * FROM table_name WHERE condition LOCK IN SHARE MODE;

在查询语句后面增加LOCK IN SHARE MODE，MySQL会对查询结果中的每行都加共享锁。其他线程也可以读取使用了共享锁的表，而且这些线程读取的是同一个版本的数据。

加锁流程

1. 事务请求共享锁：事务发出加共享锁的请求。
2. 加锁操作：MySQL 检查是否有其他事务持有该资源的排他锁。如果没有，则加共享锁成功。（如果此时该资源被其他事务添加了共享锁，当前事务会直接再次添加共享锁）
3. 执行操作：持有共享锁的事务可以读取该资源。
4. 释放锁：事务提交或回滚后，释放共享锁。

使用场景

• 需要多个事务同时读取同一资源而不希望被修改时，例如并发查询操作。

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排他锁（Exclusive Lock, X Lock）

简介

排他锁又称写锁，是一种只允许一个事务独占访问某一资源的锁，其他事务不能对该资源加任何类型的锁。

原理

当一个事务T对某资源添加了排他锁之后，该事务T可以自由地读取和修改该资源。此时，其他事务不能对该资源添加任何共享锁或者排他锁，即无法对该资源进行读取和修改，直到事务 T 的排他锁被释放。这样保证了写操作的完整性和独立性。

使用方式

SELECT * FROM table_name WHERE condition FOR UPDATE;

在查询语句后面增加FOR UPDATE，MySQL会对查询命中的每条记录都加排他锁，当没有其他线程对查询结果集中的任何一行使用排他锁时，可以成功申请排他锁，否则会被阳塞。

加锁流程

1. 事务请求排他锁：事务发出加排他锁的请求。
2. 加锁操作：MySQL 检查是否有其他事务持有该资源的共享锁或排他锁。如果没有，则加排他锁成功。
3. 执行操作：持有排他锁的事务可以读取和修改该资源。
4. 释放锁：事务提交或回滚后，释放排他锁。

使用场景

• 需要独占访问和修改某一资源时，例如更新操作、删除操作。

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对比

特性	共享锁 (S Lock)	排他锁 (X Lock)
锁定粒度	行级、表级	行级、表级
并发性	高（允许多个事务同时读取）	低（独占访问，其他事务无法读取或修改）
使用场景	并发读操作	独占写操作
锁兼容性	与其他共享锁兼容，不与排他锁兼容	与任何其他锁都不兼容

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注意事项

• 使用锁时需要注意死锁的可能性。死锁是指两个或多个事务在等待对方释放锁，导致所有事务都无法继续执行的情况。InnoDB存储引擎有自动死锁检测和解决机制，但设计数据库操作时仍需谨慎。
• 锁的使用需要平衡并发性和数据一致性的需求。过度使用锁可能会降低数据库的并发性能，不当的锁使用可能会导致数据不一致。

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结论

共享锁和排他锁是 MySQL 中实现并发控制的基本机制。共享锁允许多个事务并发读取资源，而排他锁确保单个事务独占访问和修改资源。根据具体需求选择合适的锁类型，可以有效地提高数据库的并发性能和数据一致性。