大家好,我是漫步coding, 最近在整理2022年MySQL最新面试题, 大家也可以通过我下面的博客地址在线阅读, 今天讲讲第5篇:   MySQL数据库读写锁。本文首发于公众号: 漫步coding

2022年MySQL最新面试题第5篇 - MySQL数据库读写锁_死锁

2022年MySQL最新面试题目录

  • MySQL数据库基础知识
  • MySQL索引
  • MySQL存储引擎
  • MySQL事务​
  • MySQL数据库读写锁
  • MySQL视图
  • MySQL触发器
  • MySQL数据库优化
  • MySQL部署和运维


0、概要

  • 1、谈一谈MySQL的读写锁
  • 2、隔离级别与锁的关系    
  • 3、按照锁的粒度分数据库锁有哪些?锁机制与InnoDB锁算法  
  • 4、从锁的类别上分MySQL都有哪些锁呢?像上面那样子进行锁定岂不是有点阻碍并发效率了  
  • 5、MySQL中InnoDB引擎的行锁是怎么实现的? 
  • 6、InnoDB存储引擎的锁的算法有三种  
  • 7、什么是死锁?怎么解决? 
  • 8、数据库的乐观锁和悲观锁是什么?怎么实现的? 

1、谈一谈MySQL的读写锁

出现概率: ★★★★★

在处理并发读或写时,可以通过实现一个由两种类型组成的锁系统来解决问题。这两种类型的锁通常被称为共享锁和排它锁,也叫读锁和写锁。读锁是共享的,相互不阻塞,多个客户在同一时刻可以同时读取同一个资源而不相互干扰。写锁则是排他的,也就是说一个写锁会阻塞其他的写锁和读锁,确保在给定时间内只有一个用户能执行写入并防止其他用户读取正在写入的同一资源。

在实际的数据库系统中,每时每刻都在发生锁定,当某个用户在修改某一部分数据时,MySQL 会通过锁定防止其他用户读取同一数据。写锁比读锁有更高的优先级,一个写锁请求可能会被插入到读锁队列的前面,但是读锁不能插入到写锁前面。

2、隔离级别与锁的关系

出现概率: ★★★

在Read Uncommitted级别下,读取数据不需要加共享锁,这样就不会跟被修改的数据上的排他锁冲突

在Read Committed级别下,读操作需要加共享锁,但是在语句执行完以后释放共享锁;

在Repeatable Read级别下,读操作需要加共享锁,但是在事务提交之前并不释放共享锁,也就是必须等待事务执行完毕以后才释放共享锁。

SERIALIZABLE 是限制性最强的隔离级别,因为该级别锁定整个范围的键,并一直持有锁,直到事务完成。

3、按照锁的粒度分数据库锁有哪些?锁机制与InnoDB锁算法

出现概率: ★★★

在关系型数据库中,可以按照锁的粒度把数据库锁分为行级锁(INNODB引擎)、表级锁(MYISAM引擎)和页级锁(BDB引擎 )。

MyISAM和InnoDB存储引擎使用的锁:

MyISAM采用表级锁(table-level locking)。

InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁,默认为行级锁

行级锁,表级锁和页级锁对比

行级锁 行级锁是Mysql中锁定粒度最细的一种锁,表示只针对当前操作的行进行加锁。行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小,但加锁的开销也最大。行级锁分为共享锁 和 排他锁。

特点:开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。

表级锁 表级锁是MySQL中锁定粒度最大的一种锁,表示对当前操作的整张表加锁,它实现简单,资源消耗较少,被大部分MySQL引擎支持。最常使用的MYISAM与INNODB都支持表级锁定。表级锁定分为表共享读锁(共享锁)与表独占写锁(排他锁)。

特点:开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发出锁冲突的概率最高,并发度最低。

页级锁 页级锁是MySQL中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。表级锁速度快,但冲突多,行级冲突少,但速度慢。所以取了折衷的页级,一次锁定相邻的一组记录。

特点:开销和加锁时间界于表锁和行锁之间;会出现死锁;锁定粒度界于表锁和行锁之间,并发度一般

4、从锁的类别上分MySQL都有哪些锁呢?像上面那样子进行锁定岂不是有点阻碍并发效率了

出现概率: ★★★

从锁的类别上来讲,有共享锁和排他锁。

共享锁: 又叫做读锁。当用户要进行数据的读取时,对数据加上共享锁。共享锁可以同时加上多个。

排他锁: 又叫做写锁。当用户要进行数据的写入时,对数据加上排他锁。排他锁只可以加一个,他和其他的排他锁,共享锁都相斥。

用上面的例子来说就是用户的行为有两种,一种是来看房,多个用户一起看房是可以接受的。一种是真正的入住一晚,在这期间,无论是想入住的还是想看房的都不可以。

锁的粒度取决于具体的存储引擎,InnoDB实现了行级锁,页级锁,表级锁。

他们的加锁开销从大到小,并发能力也是从大到小。

5、MySQL中InnoDB引擎的行锁是怎么实现的?

出现概率: ★★★★

答:InnoDB是基于索引来完成行锁

select * from tab_with_index where id = 1 for update;

for update 可以根据条件来完成行锁锁定,并且 id 是有索引键的列,如果 id 不是索引键那么InnoDB将完成表锁,并发将无从谈起

6、InnoDB存储引擎的锁的算法有三种

  • Record lock:单个行记录上的锁
  • Gap lock:间隙锁,锁定一个范围,不包括记录本身
  • Next-key lock:record+gap 锁定一个范围,包含记录本身

7、什么是死锁?

出现概率: ★★★★★

死锁是指两个或多个事务在同一资源上相互占用,并请求锁定对方的资源,从而导致恶性循环的现象。

8、常见的解决死锁的方法

出现概率: ★★★★★

死锁是指多个事务在同一资源上相互占用并请求锁定对方占用的资源而导致恶性循环的现象。当多个事务试图以不同顺序锁定资源时就可能会产生死锁,多个事务同时锁定同一个资源时也会产生死锁。

为了解决死锁问题,数据库系统实现了各种死锁检测和死锁超时机制。越复杂的系统,例如InnoDB 存储引擎,越能检测到死锁的循环依赖,并立即返回一个错误。这种解决方式很有效,否则死锁会导致出现非常慢的查询。还有一种解决方法,就是当查询的时间达到锁等待超时的设定后放弃锁请求,这种方式通常来说不太好。InnoDB 目前处理死锁的方法是将持有最少行级排它锁的事务进行回滚。

死锁发生之后,只有部分或者完全回滚其中一个事务,才能打破死锁。对于事务型系统这是无法避免的,所以应用程序在设计时必须考虑如何处理死锁。大多数情况下只需要重新执行因死锁回滚的事务即可。

9、数据库的乐观锁和悲观锁是什么?怎么实现的?

出现概率: ★★★★★

数据库管理系统(DBMS)中的并发控制的任务是确保在多个事务同时存取数据库中同一数据时不破坏事务的隔离性和统一性以及数据库的统一性。乐观并发控制(乐观锁)和悲观并发控制(悲观锁)是并发控制主要采用的技术手段。

悲观锁:假定会发生并发冲突,屏蔽一切可能违反数据完整性的操作。在查询完数据的时候就把事务锁起来,直到提交事务。实现方式:使用数据库中的锁机制

乐观锁:假设不会发生并发冲突,只在提交操作时检查是否违反数据完整性。在修改数据的时候把事务锁起来,通过version的方式来进行锁定。实现方式:乐一般会使用版本号机制或CAS算法实现。

两种锁的使用场景

从上面对两种锁的介绍,我们知道两种锁各有优缺点,不可认为一种好于另一种,像乐观锁适用于写比较少的情况下(多读场景),即冲突真的很少发生的时候,这样可以省去了锁的开销,加大了系统的整个吞吐量。

但如果是多写的情况,一般会经常产生冲突,这就会导致上层应用会不断的进行retry,这样反倒是降低了性能,所以一般多写的场景下用悲观锁就比较合适。