Mysql共享鎖、排他鎖、悲觀鎖、樂觀鎖及其使用場景
一、相關名詞
|--表級鎖（鎖定整個表）
|--頁級鎖（鎖定一頁）
|--行級鎖（鎖定一行）
|--共享鎖（S鎖，MyISAM 叫做讀鎖）
|--排他鎖（X鎖，MyISAM 叫做寫鎖）
|--悲觀鎖（抽象性，不真實存在這個鎖）
|--樂觀鎖（抽象性，不真實存在這個鎖）
二、InnoDB與MyISAM
Mysql 在5.5之前默認使用 MyISAM 存儲引擎，之后使用 InnoDB 。查看當前存儲引擎：
show variables like '%storage_engine%';
MyISAM 操作數據都是使用的表鎖，你更新一條記錄就要鎖整個表，導致性能較低，並發不高。當然同時它也不會存在死鎖問題。
而 InnoDB 與 MyISAM 的最大不同有兩點：一是 InnoDB 支持事務；二是 InnoDB 采用了行級鎖。也就是你需要修改哪行，就可以只鎖定哪行。
在 Mysql 中，行級鎖並不是直接鎖記錄，而是鎖索引。索引分為主鍵索引和非主鍵索引兩種，如果一條sql 語句操作了主鍵索引，Mysql 就會鎖定這條主鍵索引；如果一條語句操作了非主鍵索引，MySQL會先鎖定該非主鍵索引，再鎖定相關的主鍵索引。
InnoDB 行鎖是通過給索引項加鎖實現的，如果沒有索引，InnoDB 會通過隱藏的聚簇索引來對記錄加鎖。也就是說：如果不通過索引條件檢索數據，那么InnoDB將對表中所有數據加鎖，實際效果跟表鎖一樣。因為沒有了索引，找到某一條記錄就得掃描全表，要掃描全表，就得鎖定表。
三、共享鎖與排他鎖
1.首先說明：數據庫的增刪改操作默認都會加排他鎖，而查詢不會加任何鎖。
|--共享鎖：對某一資源加共享鎖，自身可以讀該資源，其他人也可以讀該資源（也可以再繼續加共享鎖，即 共享鎖可多個共存），但無法修改。要想修改就必須等所有共享鎖都釋放完之后。語法為：
select * from table lock in share mode
|--排他鎖：對某一資源加排他鎖，自身可以進行增刪改查，其他人無法進行任何操作。語法為：
select * from table for update
2.下面援引例子說明（援自：http://blog.csdn.net/samjustin1/article/details/52210125）：
這里用T1代表一個數據庫執行請求，T2代表另一個請求，也可以理解為T1為一個線程，T2 為另一個線程。
例1：-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
T1:select * from table lock in share mode（假設查詢會花很長時間，下面的例子也都這么假設）
T2:update table set column1='hello'
過程：
T1運行（並加共享鎖)
T2運行
If T1還沒執行完
T2等......
else 鎖被釋放
T2執行
end if
T2 之所以要等，是因為 T2 在執行 update 前，試圖對 table 表加一個排他鎖，而數據庫規定同一資源上不能同時共存共享鎖和排他鎖。所以 T2 必須等 T1 執行完，釋放了共享鎖，才能加上排他鎖，然后才能開始執行 update 語句。
例2：-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
T1:select * from table lock in share mode
T2:select * from table lock in share mode
這里T2不用等待T1執行完，而是可以馬上執行。
分析：
T1運行，則 table 被加鎖，比如叫lockA，T2運行，再對 table 加一個共享鎖，比如叫lockB，兩個鎖是可以同時存在於同一資源上的（比如同一個表上）。這被稱為共享鎖與共享鎖兼容。這意味着共享鎖不阻止其它人同時讀資源，但阻止其它人修改資源。
例3：-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
T1:select * from table lock in share mode
T2:select * from table lock in share mode
T3:update table set column1='hello'
T2 不用等 T1 運行完就能運行，T3 卻要等 T1 和 T2 都運行完才能運行。因為 T3 必須等 T1 和 T2 的共享鎖全部釋放才能進行加排他鎖然后執行 update 操作。
例4：（死鎖的發生）-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
T1:begin tran
select * from table lock in share mode
update table set column1='hello'
T2:begin tran
select * from table lock in share mode
update table set column1='world'
假設 T1 和 T2 同時達到 select，T1 對 table 加共享鎖，T2 也對 table 加共享鎖，當 T1 的 select 執行完，准備執行 update 時，根據鎖機制，T1 的共享鎖需要升級到排他鎖才能執行接下來的 update。在升級排他鎖前，必須等 table 上的其它共享鎖（T2）釋放，同理，T2 也在等 T1 的共享鎖釋放。於是死鎖產生了。
例5：-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
T1:begin tran
update table set column1='hello' where id=10
T2:begin tran
update table set column1='world' where id=20
這種語句雖然最為常見，很多人覺得它有機會產生死鎖，但實際上要看情況
|--如果id是主鍵（默認有主鍵索引），那么T1會一下子找到該條記錄(id=10的記錄），然后對該條記錄加排他鎖，T2，同樣，一下子通過索引定位到記錄，然后對id=20的記錄加排他鎖，這樣T1和T2各更新各的，互不影響。T2也不需要等。
|--如果id是普通的一列，沒有索引。那么當T1對id=10這一行加排他鎖后，T2為了找到id=20，需要對全表掃描。但因為T1已經為一條記錄加了排他鎖，導致T2的全表掃描進行不下去（其實是因為T1加了排他鎖，數據庫默認會為該表加意向鎖，T2要掃描全表，就得等該意向鎖釋放，也就是T1執行完成），就導致T2等待。
死鎖怎么解決呢？一種辦法是，如下：
例6：-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
T1:begin tran
select * from table for update
update table set column1='hello'
T2:begin tran
select * from table for update
update table set column1='world'
這樣，當 T1 的 select 執行時，直接對表加上了排他鎖，T2 在執行 select 時，就需要等 T1 事物完全執行完才能執行。排除了死鎖發生。但當第三個 user 過來想執行一個查詢語句時，也因為排他鎖的存在而不得不等待，第四個、第五個 user 也會因此而等待。在大並發情況下，讓大家等待顯得性能就太友好了。
所以，有些數據庫這里引入了更新鎖（如Mssql，注意：Mysql不存在更新鎖）。
例7：-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
T1:begin tran
select * from table [加更新鎖操作]
update table set column1='hello'
T2:begin tran
select * from table [加更新鎖操作]
update table set column1='world'
更新鎖其實就可以看成排他鎖的一種變形，只是它也允許其他人讀（並且還允許加共享鎖）。但不允許其他操作，除非我釋放了更新鎖。T1 執行 select，加更新鎖。T2 運行，准備加更新鎖，但發現已經有一個更新鎖在那兒了，只好等。當后來有 user3、user4...需要查詢 table 表中的數據時，並不會因為 T1 的 select 在執行就被阻塞，照樣能查詢，相比起例6，這提高了效率。
后面還有意向鎖和計划鎖：
計划鎖，和程序員關系不大，就沒去了解。
意向鎖（innodb特有）分意向共享鎖和意向排他鎖。
意向共享鎖：表示事務獲取行共享鎖時，必須先得獲取該表的意向共享鎖；
意向排他鎖：表示事務獲取行排他鎖時，必須先得獲取該表的意向排他鎖；
我們知道，如果要對整個表加鎖，需保證該表內目前不存在任何鎖。
因此，如果需要對整個表加鎖，那么就可以根據：檢查意向鎖是否被占用，來知道表內目前是否存在共享鎖或排他鎖了。而不需要再一行行地去檢查每一行是否被加鎖。
四、樂觀鎖與悲觀鎖
首先說明，樂觀鎖和悲觀鎖都是針對讀（select）來說的。
案例：
某商品，用戶購買后庫存數應-1，而某兩個或多個用戶同時購買，此時三個執行程序均同時讀得庫存為“n”，之后進行了一些操作，最后將均執行update table set 庫存數=n-1，那么，很顯然這是錯誤的。
解決：
使用悲觀鎖（其實說白了也就是排他鎖）
|-- 程序A在查詢庫存數時使用排他鎖（select * from table where id=10 for update）
|-- 然后進行后續的操作，包括更新庫存數，最后提交事務。
|-- 程序B在查詢庫存數時，如果A還未釋放排他鎖，它將等待……
|-- 程序C同B……
使用樂觀鎖（靠表設計和代碼來實現）
|-- 一般是在該商品表添加version版本字段或者timestamp時間戳字段
|-- 程序A查詢后，執行更新變成了：
update table set num=num-1 where id=10 and version=23
這樣，保證了修改的數據是和它查詢出來的數據是一致的（其他執行程序肯定未進行修改）。當然，如果更新失敗，表示在更新操作之前，有其他執行程序已經更新了該庫存數，那么就可以嘗試重試來保證更新成功。為了盡可能避免更新失敗，可以合理調整重試次數（阿里巴巴開發手冊規定重試次數不低於三次）。
總結：對於以上，可以看得出來樂觀鎖和悲觀鎖的區別：
悲觀鎖實際使用了排他鎖來實現（select **** for update）。文章開頭說到，innodb加行鎖的前提是：必須是通過索引條件來檢索數據，否則會切換為表鎖。
因此，悲觀鎖在未通過索引條件檢索數據時，會鎖定整張表。導致其他程序不允許“加鎖的查詢操作”，影響吞吐。故如果在查詢居多的情況下，推薦使用樂觀鎖。
“加鎖的查詢操作”：加過排他鎖的數據行在其他事務中是不能修改的，也不能通過for update或lock in share mode的加鎖方式查詢，但可以直接通過select ...from...查詢數據，因為普通查詢沒有任何鎖機制。
樂觀鎖更新有可能會失敗，甚至是更新幾次都失敗，這是有風險的。所以如果寫入居多，對吞吐要求不高，可使用悲觀鎖。
也就是一句話：讀用樂觀鎖，寫用悲觀鎖。
結語：通過對比，lock in share mode適用於兩張表存在業務關系時的一致性要求，for update適用於操作同一張表時的一致性要求