數據庫鎖的基本原理

為了保證數據的完事性和一致性，數據庫系統采用鎖來實現事務的隔離性。各種大型數據庫采用的鎖基本理論是一致的，但在具體實現上各有差別。

從並發事務鎖定的關系上看，可以分為共享鎖定和獨占鎖定。從鎖定的對象不同，一般可以分為表鎖定和行鎖定。

鎖

共享鎖用於讀取數據操作，它是非獨占的，允許其他事務同時讀取其鎖定的資源，但不允許其他事務更新它。

獨占鎖也叫排他鎖，適用於修改數據的場合。它所鎖定的資源，其他事務不能讀取也不能修改。

當一個事務訪問某種數據庫資源時，如果執行select語句，必須先獲得共享鎖，如果執行insert、update或delete語句，必須獲得獨占鎖，這些鎖用於鎖定被操作的資源。

當第二個事務也要訪問相同的資源時，如果執行select語句，也必須先獲得共享鎖，如果執行insert、update或delete語句，也必須獲得獨占鎖。此時根據已經旋轉在資源上的鎖的類型，來決定第二個事務應該等待第一個事務解除對應資源的鎖定，還是可以立刻獲得鎖。

資源上已經放置的鎖	第二個事務進行讀操作	第二個事務進行更新操作
無	立即獲得共享鎖	立即獲得獨占鎖
共享鎖	立即獲得共享鎖	等待第一個事務解除共享鎖
獨占鎖	等待第一個事務解除獨占鎖	等待第一個事務解除獨占鎖

 

1　共享鎖

1、加鎖的條件：當一個事務執行select語句時，數據庫系統會為這個事務分配一把共享鎖，來鎖定被查詢的數據。

2、解鎖的條件：在默認情況下，數據被讀取后，數據庫系統立即解除共享鎖。例如，當一個事務執行查詢“SELECT * FROM accounts”語句時，數據庫系統首先鎖定第一行，讀取之后，解除對第一行的鎖定，然后鎖定第二行。這樣，在一個事務讀操作過程中，允許其他事務同時更新accounts表中未鎖定的行。

3、與其他鎖的兼容性：如果數據資源上放置了共享鎖，還能再放置共享鎖和更新鎖。

4、並發性能：具有良好的並發性能，當數據被放置共享鎖后，還可以再放置共享鎖或更新鎖。所以並發性能很好。 

2　獨占鎖

1、加鎖的條件：當一個事務執行insert、update或delete語句時，數據庫系統會自動對SQL語句操縱的數據資源使用獨占鎖。如果該數據資源已經有其他鎖（任何鎖）存在時，就無法對其再放置獨占鎖了。

2、解鎖的條件：獨占鎖需要等到事務結束才能被解除。

3、兼容性：獨占鎖不能和其他鎖兼容，如果數據資源上已經加了獨占鎖，就不能再放置其他的鎖了。同樣，如果數據資源上已經放置了其他鎖，那么也就不能再放置獨占鎖了。

4、並發性能：不用說了，最差。只允許一個事務訪問鎖定的數據，如果其他事務也需要訪問該數據，就必須等待，起到前一個事務結束，解除了獨占鎖，其他事務才有機會訪問該數據。

3　更新鎖

更新鎖在的初始化階段用來鎖定可能要被修改的資源，這可以避免使用共享鎖造成的死鎖現象。例如，對於以下的update語句：

UPDATE accounts SET balance=900 WHERE id=1

更新操作需要分兩步：

l 讀取accounts表中id為1的記錄。

l 執行更新操作。

如果在第一步使用共享鎖，再第二步把鎖升級為獨占鎖，就可能出現死鎖現象。例如：兩個事務都獲取了同一數據資源的共享鎖，然后都要把鎖升級為獨占鎖，但需要等待另一個事務解除共享鎖才能升級為獨占鎖，這就造成了死鎖。

更新鎖有如下特征：

l 加鎖的條件：當一個事務執行update語句時，數據庫系統會先為事務分配一把更新鎖。

l 解鎖的條件：當讀取數據完畢，執行更新操作時，會把更新鎖升級為獨占鎖。

l 與其他鎖的兼容性：更新鎖與共享鎖是兼容的，也就是說，一個資源可以同時放置更新鎖和共享鎖，但是最多放置一把更新鎖。這樣，當多個事務更新相同的數據時，只有一個事務能獲得更新鎖，然后再把更新鎖升級為獨占鎖，其他事務必須等到前一個事務結束后，才能獲取得更新鎖，這就避免了死鎖。

l 並發性能：允許多個事務同時讀鎖定的資源，但不允許其他事務修改它。