专栏 | 锁场景分析:我只改一行语句,锁定了那么多,多冤!
2023-12-03 02:56:06
说到并发控制,锁机制绝对是绕不过去的一个话题。作为数据库中维持数据一致性的重要工具,锁机制通过对数据或资源的访问进行控制,避免并发访问带来的数据不一致问题。
在上一篇文章中,我已经和大家介绍了间隙锁和next-key lock的概念,但是并没有说明加锁规则。间隙锁的概念理解起来确实有点儿难,尤其在配合上行锁以后,很容易在判断是否会出现锁等待的问题上犯错。
那间隙锁的加锁规则到底是怎样的?又要如何避免间隙锁导致的锁等待问题呢?今天我就来给大家好好讲一讲。
间隙锁的加锁规则
间隙锁的加锁规则其实很简单,总结起来就一句话:
- 当一条记录被加锁时,其前后相邻的间隙也会被同时加锁。
举个例子,假如我们在表中有一条记录ID为100,现在我们对这条记录加了一个行锁,那么除了这条记录本身被锁住以外,它前后相邻的间隙也会被锁住。
也就是说,如果此时有另一个事务想要插入一条ID为99的记录,那么它就必须等待我们释放锁才能继续执行。因为ID为99的记录正好位于ID为100记录的前面,所以它落入了被锁住的间隙中。
同理,如果此时有另一个事务想要删除一条ID为101的记录,那么它也必须等待我们释放锁才能继续执行。因为ID为101的记录正好位于ID为100记录的后面,所以它也落入了被锁住的间隙中。
间隙锁存在的意义
间隙锁的存在是为了防止幻读问题的发生。幻读问题是指一个事务在读取数据时,读取到了另一个并发事务已经提交但尚未被自己看到的数据。
举个例子,假如我们在表中有一条记录ID为100,现在我们对这条记录加了一个行锁,然后另一个事务插入了一条ID为99的记录,最后我们提交了事务。
如果此时没有间隙锁的存在,那么当我们再次查询ID为100的记录时,我们就可能会看到ID为99的记录,因为ID为99的记录已经由另一个事务提交了。
但是,由于间隙锁的存在,我们对ID为100的记录加锁时,其前后相邻的间隙也被同时加锁了。因此,另一个事务无法在ID为100的记录前面插入一条ID为99的记录,自然也就不会出现幻读问题了。
如何避免间隙锁导致的锁等待问题
间隙锁虽然可以防止幻读问题的发生,但它也有可能导致锁等待问题的发生。
锁等待问题是指一个事务在等待另一个事务释放锁时,自身无法继续执行。
举个例子,假如我们在表中有一条记录ID为100,现在我们对这条记录加了一个行锁,然后另一个事务想要插入一条ID为99的记录,由于ID为99的记录落入了被锁住的间隙中,因此它就必须等待我们释放锁才能继续执行。
如果我们长时间不释放锁,那么另一个事务就会一直等待下去,从而导致锁等待问题的发生。
为了避免间隙锁导致的锁等待问题,我们可以采用以下几种方法:
- 使用更细粒度的锁。例如,我们可以只对需要修改的字段加锁,而不是对整条记录加锁。
- 避免长时间持有锁。例如,我们可以使用锁超时机制来确保锁不会被长时间持有。
- 优化索引。通过优化索引,我们可以减少间隙锁的产生几率。
- 使用更高级的并发控制机制。例如,我们可以使用乐观锁或悲观锁来实现并发控制。
总结
间隙锁是数据库中一种重要的锁机制,它可以防止幻读问题的发生。但是,间隙锁也有可能导致锁等待问题的发生。为了避免间隙锁导致的锁等待问题,我们可以采用更细粒度的锁、避免长时间持有锁、优化索引以及使用更高级的并发控制机制等方法。