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數(shù)據(jù)庫鎖和事務(wù)：如何保證數(shù)據(jù)的完整性？(數(shù)據(jù)庫鎖事務(wù))

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為了很多企業(yè)重要的數(shù)據(jù)存儲和管理方式。然而，由于多用戶并發(fā)訪問，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性和一致性的問題愈發(fā)凸顯了出來。為了解決這些問題，數(shù)據(jù)庫鎖和事務(wù)成為了重要的解決方案，它們可以幫助數(shù)據(jù)庫保證數(shù)據(jù)的完整性。本文將從數(shù)據(jù)庫鎖和事務(wù)兩個(gè)方面詳細(xì)介紹如何保證數(shù)據(jù)的完整性。

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一、數(shù)據(jù)庫鎖

在多用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫的過程中，往往會出現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)對同一份數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫的情況，這種情況下，如果沒有任何約束，那么就會很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突等問題。為了解決這類問題，數(shù)據(jù)庫引入了一種叫做數(shù)據(jù)庫鎖的機(jī)制。

1.1 什么是數(shù)據(jù)庫鎖？

數(shù)據(jù)庫鎖，簡而言之就是對數(shù)據(jù)庫享資源的訪問進(jìn)行管理和調(diào)度的一種機(jī)制。這種機(jī)制可以確保多個(gè)用戶訪問共享資源時(shí)的并發(fā)控制、完整性和隔離性。

1.2 數(shù)據(jù)庫鎖的分類

數(shù)據(jù)庫鎖可以分為兩種類型：共享鎖和排它鎖。

1.2.1 共享鎖

共享鎖是一種允許多個(gè)用戶同時(shí)讀取同一個(gè)數(shù)據(jù)的鎖定機(jī)制。也就是說，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)有多個(gè)用戶可以讀取同一份數(shù)據(jù)，但是任何一個(gè)用戶都不能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行修改的操作，直到共享鎖被釋放。

1.2.2 排它鎖

排它鎖是一種允許一個(gè)用戶在修改數(shù)據(jù)時(shí)禁止其他用戶對相同數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作的鎖定機(jī)制。也就是說，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，只有一個(gè)用戶可以對同一份數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，其他用戶必須等待排它鎖被釋放以后才能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行操作。

1.3 什么時(shí)候使用數(shù)據(jù)庫鎖？

在什么情況下需要使用數(shù)據(jù)庫鎖呢？一般來說，數(shù)據(jù)庫鎖是在以下情況下被使用：

1.3.1 數(shù)據(jù)庫的讀寫沖突

在多用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫中，如果多個(gè)用戶同時(shí)對同一份數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作時(shí)，就會發(fā)生讀寫沖突，為了避免這種情況的發(fā)生，數(shù)據(jù)庫鎖是一個(gè)非常有效的解決方案。

1.3.2 數(shù)據(jù)庫的并發(fā)操作

在多用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫的情況下，數(shù)據(jù)庫操作之間可能存在某種依賴關(guān)系，為了保證這些操作的正確性，同樣需要使用數(shù)據(jù)庫鎖。

1.3.3 數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理

在數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理過程中，我們需要利用鎖定機(jī)制來確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。這時(shí)候，數(shù)據(jù)庫鎖也是非常有用的。

二、數(shù)據(jù)庫事務(wù)

數(shù)據(jù)庫事務(wù)是我們?nèi)粘Ｉ钪谐３Ｂ牭降母拍睿鼘τ跀?shù)據(jù)庫操作具有很重要的意義。下面我們來詳細(xì)了解一下數(shù)據(jù)庫事務(wù)。

2.1 什么是數(shù)據(jù)庫事務(wù)？

事務(wù)是指一系列的數(shù)據(jù)庫操作，這些操作被視為一個(gè)不可分割的單元。事務(wù)的操作可以執(zhí)行成功，也可以執(zhí)行失敗，如果操作失敗，則必須保證所有操作的回滾，以確保數(shù)據(jù)的完整性。

2.2 數(shù)據(jù)庫事務(wù)的四個(gè)特征

數(shù)據(jù)庫事務(wù)具有四個(gè)特征，也就是ACID特性：

2.2.1 原子性（Atomicity）

原子性是指事務(wù)的操作要么全部成功，要么全部失敗，不會出現(xiàn)部分成功的情況。

2.2.2 一致性（Consistency）

一致性是指事務(wù)應(yīng)該滿足一個(gè)數(shù)據(jù)庫中的各種完整性約束，這些約束可以是關(guān)系模型中的主鍵約束、外鍵約束等。

2.2.3 隔離性（Isolation）

隔離性是指當(dāng)多個(gè)事務(wù)同時(shí)執(zhí)行時(shí)，每個(gè)事務(wù)所操作的數(shù)據(jù)都應(yīng)該是獨(dú)立的，不會相互干擾，以確保不會出現(xiàn)讀臟數(shù)據(jù)、不可重復(fù)讀、幻讀等問題。

2.2.4 持久性（Durability）

持久性是指一旦一個(gè)事務(wù)被提交，它的效果就應(yīng)該是永久性的，即使數(shù)據(jù)庫發(fā)生了故障，也不會對已提交的事務(wù)產(chǎn)生影響。

2.3 事務(wù)的應(yīng)用場景

事務(wù)一般被應(yīng)用于以下場景：

2.3.1 賬戶系統(tǒng)

在賬戶系統(tǒng)中，對于賬戶的存取款等操作都需要使用事務(wù)來確保數(shù)據(jù)的完整性。

2.3.2 訂單系統(tǒng)

在訂單系統(tǒng)中，對于訂單的新增、修改、刪除等操作也需要使用事務(wù)來保證訂單的完整性和一致性。

2.3.3 地址管理系統(tǒng)

在地址管理系統(tǒng)中，對于地址的新增、修改、刪除等操作也需要使用事務(wù)來保證數(shù)據(jù)的完整性。

三、

數(shù)據(jù)庫鎖和事務(wù)是保證多用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)完整性和一致性的重要手段。數(shù)據(jù)庫鎖能夠有效地解決多用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫時(shí)出現(xiàn)的讀寫沖突問題。而事務(wù)則能夠確保一系列的操作被統(tǒng)一執(zhí)行，避免出現(xiàn)部分成功的情況。因此，對于需要保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性和一致性的企業(yè)，推薦使用數(shù)據(jù)庫鎖和事務(wù)來解決這些問題。

相關(guān)問題拓展閱讀：

mysql事務(wù)與鎖的關(guān)系
mysql如何用事務(wù)和鎖鎖住某一行數(shù)據(jù)，使得不允許兩個(gè)用戶同時(shí)讀取一行數(shù)據(jù)?。?/li>

mysql事務(wù)與鎖的關(guān)系

事務(wù)

事務(wù)是恢復(fù)和并發(fā)控制的基本單位。

事務(wù)的ACID特性：

1）原子枯晌物性

一個(gè)事務(wù)是一個(gè)謹(jǐn)租不可分割的工作單位，事務(wù)中包含的所有操作，要么都做，要么都不做。支持回滾

2）一致性

事務(wù)必須是使數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)。一致性與原子性是密切相關(guān)的

3）沒液隔離性

一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其它事務(wù)干擾。即一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對并發(fā)的其它事務(wù)是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾

4）持久性

一個(gè)事務(wù)一旦提交，對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該是永久性的。接下來的操作或故障不應(yīng)該對其有任何影響

mysql如何用事務(wù)和鎖鎖住某一行數(shù)據(jù)，使得不允許兩個(gè)用戶同時(shí)讀取一行數(shù)據(jù)！！

在使用SQL時(shí)，大都會遇到這樣的問題，

你Update一條悔模記錄時(shí)，需要通過Select來檢索出其值或條件螞前州，

然后在通過這個(gè)值來執(zhí)行修改操作。

但當(dāng)以上操作放到多線程中并發(fā)處理時(shí)會出現(xiàn)問題：某線程select了一條記錄但還沒來得及update時(shí)，另一個(gè)線程仍然可能會進(jìn)來select到同一悶蔽條記錄。一般解決辦法就是使用鎖和事物的聯(lián)合機(jī)制：

1、在mysql數(shù)據(jù)孫沖庫中如何鎖定一行數(shù)據(jù)，保證不被其他的操作影響。

2、從對數(shù)據(jù)的操作類型分為讀鎖和寫鎖。從對數(shù)據(jù)操作的粒度來分：表鎖和行鎖。

3、現(xiàn)在我們建立一個(gè)表來演示數(shù)據(jù)沖液庫的行鎖講解。

4、行鎖基本演示如下圖所示。

5、如果兩個(gè)會話散凱物操作的是不同的行，就不會互相阻塞了。

使用 innodb引擎，是行級鎖的。

這個(gè)是不能實(shí)現(xiàn)的，mysql就算鎖住單行數(shù)據(jù)，拍喚但是其他線程還是會有讀鎖的，我覺得你要實(shí)現(xiàn)這樣的功能，你可以給這個(gè)表再加上個(gè)字段，用于表示是否被某個(gè)線程讀取，被讀取的時(shí)候可燃并以把這個(gè)標(biāo)志位改成1，然后其他線程在select的時(shí)候根據(jù)這個(gè)標(biāo)識位為0的，這樣就無法讀取皮賀跡到了

加鎖情況與死鎖原因分析

為方便大家復(fù)現(xiàn)，完整表結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)如下：

CREATE TABLE `t3` (

`c1` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

`c2` int(11) DEFAULT NULL,

PRIMARY KEY (`c1`),

UNIQUE KEY `c2` (`c2`)

) ENGINE=InnoDB

insert into t3 values(1,1),(15,15),(20,20);

在 session1 執(zhí)行 commit 的瞬間，我們會看到 session2、session3 的其中一個(gè)報(bào)死鎖。這個(gè)死鎖是這樣產(chǎn)生的：

1. session1 執(zhí)行 delete 會在唯一索引 c2 的 c2 = 15 這一記錄上加 X lock（也就是在MySQL 內(nèi)部觀測到的：X Lock but not gap）；

2. session2 和 session3 在執(zhí)行 insert 的時(shí)候，由于唯一約束檢測發(fā)生唯一沖突，會加 S Next-Key Lock，即對 (1,15> 這個(gè)區(qū)間加鎖包括間隙，并且被 seesion1 的 X Lock 阻塞，進(jìn)入等待；

3. session1 在執(zhí)行模世 commit 后，會釋放 X Lock，session2 和 session3 都獲得 S Next-Key Lock；

4. session2 和 session3 繼續(xù)執(zhí)行插入操作，這個(gè)時(shí)候 INSERT INTENTION LOCK（插入意向鎖）出現(xiàn)了，并且由于插入意向鎖會被 gap 鎖阻塞，所以 session2 和 session3 互相等待，造成死鎖。

死鎖日志如下：

INSERT INTENTION LOCK

在之前的死鎖分析第四點(diǎn)，如果不分析插入意向鎖，也是會造成死鎖的，因?yàn)椴迦胱罱K還是要對記錄加 X Lock 的，session2 和 session3 還是會互相阻塞互相等待。

但是插入意向鎖是客觀存在的，我們可以在官方手冊中查到，不可忽略：

Prior to inserting the row, a type of gap lock called an insert intention gap lock is set. This lock signals the intent to insert in such a way that multiple transactions inserting into the same index gap need not wait for each other if they are not inserting at the same position within the gap.

插入意向鎖其實(shí)是一種特殊的 gap lock，但是它不會阻塞其他鎖。假設(shè)存在值為 4 和 7 的索引記錄，嘗試插入值 5 和 6 的兩個(gè)事務(wù)在獲取插入行上的排它鎖之前使用插入意向鎖鎖定間隙，即在（4，7）上加 gap lock，但是這兩個(gè)事務(wù)不會互相沖突等待。

當(dāng)插入一條記錄時(shí)，會去檢查當(dāng)前插入位置的下一條記錄上是否存在鎖對象，如果下一條記錄上存在鎖對象，就需要判斷該鎖對象是否鎖住了 gap。如果 gap 被鎖住了，則插入意向鎖與之沖突，進(jìn)入等待狀態(tài)（插入意向鎖之間并不互斥）?？偨Y(jié)一下這把鎖的屬性：

1. 它不會阻塞其他任何鎖；

2. 它本身僅會被 gap lock 阻塞。

在學(xué)習(xí) MySQL 過程中，一般只有在它被阻塞的時(shí)候才能觀察到，所以這也是它常常被忽略的原因吧…

GAP LOCK

在此例中，另外一個(gè)重要的點(diǎn)就是 gap lock，通常情況下我們說到 gap lock 都只會聯(lián)想到 REPEATABLE-READ 隔離級別利用其解決幻讀。但實(shí)際上在 READ-COMMITTED 隔離級別，也會存在 gap lock ，只發(fā)生在：唯一約束檢查到有唯一沖突的時(shí)候，會加 S Next-key Lock，即對記錄以及與和上一條記錄之間的間隙加共享鎖。

通過下面這個(gè)例子就能驗(yàn)證：

這余碼橋里 session1 插入數(shù)據(jù)遇到唯一沖突，雖然報(bào)錯(cuò)，但是對 (15,20> 加的 S Next-Key Lock 并不會馬上釋放，所以豎猛 session2 被阻塞。另外一種情況就是本文開始的例子，當(dāng) session2 插入遇到唯一沖突但是因?yàn)楸?X Lock 阻塞，并不會立刻報(bào)錯(cuò) “Duplicate key”，但是依然要等待獲取 S Next-Key Lock 。

有個(gè)困惑很久的疑問：出現(xiàn)唯一沖突需要加 S Next-Key Lock 是事實(shí)，但是加鎖的意義是什么？還是說是通過 S Next-Key Lock 來實(shí)現(xiàn)的唯一約束檢查，但是這樣意味著在插入沒有遇到唯一沖突的時(shí)候，這個(gè)鎖會立刻釋放，這不符合二階段鎖原則。這點(diǎn)希望能與大家一起討論得到好的解釋。

如果是在 REPEATABLE-READ，除以上所說的唯一約束沖突外，gap lock 的存在是這樣的：

普通索引（非唯一索引）的S/X Lock，都帶 gap 屬性，會鎖住記錄以及前1條記錄到后1條記錄的左閉右開區(qū)間，比如有記錄，delete 6，則會鎖住

對于 gap lock，相信 DBA 們的心情是一樣一樣的，所以我的建議是：

1. 在絕大部分的業(yè)務(wù)場景下，都可以把 MySQL 的隔離界別設(shè)置為 READ-COMMITTED；

2. 在業(yè)務(wù)方便控制字段值唯一的情況下，盡量減少表中唯一索引的數(shù)量。

鎖沖突矩陣

數(shù)據(jù)庫鎖事務(wù)的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于數(shù)據(jù)庫鎖事務(wù),數(shù)據(jù)庫鎖和事務(wù)：如何保證數(shù)據(jù)的完整性？,mysql事務(wù)與鎖的關(guān)系,mysql如何用事務(wù)和鎖鎖住某一行數(shù)據(jù)，使得不允許兩個(gè)用戶同時(shí)讀取一行數(shù)據(jù)??！的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。

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mysql事務(wù)與鎖的關(guān)系

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