MySQL锁机制的示例分析

MySQL是一款非常流行的关系型数据库，但是随着网站用户越来越多，MySQL的并发读写能力逐渐成为了网络应用开发者关注的问题，为了解决这个问题MySQL引入了锁机制。

MySQL的锁机制主要分为以下两类：

1. 表级锁

MySQL中的表级锁是对整张数据表进行加锁，它可以把整张表加锁，阻止其他线程访问该表，也可以对该表指定加锁的部分，这样可以防止其他线程仅仅在那个部分进行操作。

那么表级锁具体是如何实现的呢？我们来看一下下面的例子。

创建一张测试表

mysql> CREATE TABLE lock_test (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(10));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> INSERT INTO lock_test VALUES (1, '张三'), (2, '李四'), (3, '王五');
Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0

打开两个MySQL连接，一个执行UPDATE操作，一个执行SELECT操作。

Session 1:
mysql> UPDATE lock_test SET name='赵六' WHERE id=3;

Session 2:
mysql> SELECT * from lock_test WHERE id=3;

如果Session1的UPDATE操作执行完之前，Session2的SELECT操作就已经执行完了，那么输出就是如下所示：

mysql> SELECT * from lock_test WHERE id=3;
+----+--------+
| id | name   |
+----+--------+
|  3 | 王五   |
+----+--------+
1 row in set (0.00 sec)

那如果Session1的UPDATE操作早于Session2的SELECT操作执行完，那么Session2执行的结果就是：

mysql> SELECT * from lock_test WHERE id=3;
Empty set (0.00 sec)

从以上例子中可以看出，表级锁是保证整张表的并发读写一致性的一种方法。但是，它的并发量非常有限，因为它只能单向控制的单一事务的并发读写。

2. 行级锁

相对于表级锁来说，MySQL的行级锁就是对数据表中的单行记录进行加锁，这样就可以让其他线程自由地访问该表中其他的记录。但实际上，行级锁并不是MySQL内部的一个技术，而是在InnoDB存储引擎中实现的。

MySQL的行级锁机制主要由共享锁和排他锁两种模式实现，共享锁可以允许多个线程读取同一行记录，但阻止其他线程进行修改或删除该行记录；排他锁则具有最高的优先级，防止同一行记录被其他线程读取或修改。

那么行级锁的实现原理又是什么呢？我们来看一下下面的例子。

打开两个MySQL连接，连接1采用排他锁更新一行数据，连接2采用共享锁查询一行数据：

Session 1:
mysql> BEGIN;
mysql> SELECT * from lock_test WHERE id=2 LOCK IN SHARE MODE;
mysql> UPDATE lock_test SET name='张三三' WHERE id=2;
mysql> COMMIT;

Session 2:
mysql> BEGIN;
mysql> UPDATE lock_test SET name='李四四' WHERE id=2 LOCK IN SHARE MODE;

Session1的UPDATE操作执行之前，Session2已经加锁了，但Session1并没有回滚，因为Session2访问的是共享锁，而Session1更新该行数据的时候已经使用了排他锁，所以Session2的共享锁被允许。

从以上例子中可以看出，行级锁中的共享锁与排它锁并非不可折衷的，通过使用这两种锁，我们可以让多个线程同时读取相同的记录，但只允许一个线程写入。并且很重要的一点，行级锁会在事务结束后自动释放，保证数据的一致性。

总结：MySQL的锁机制因为是对整张表或者单行记录进行加锁，所以很容易成为瓶颈。为了尽量减少锁的使用，我们应该尽量避免使用大事务，同时优化数据库表结构，使其更符合设计的规则，以降低锁的并发度。