如何锁定数据库表或一系列行进行写入？答案

【问题标题】：how to lock a DB table or a range of rows for writing?如何锁定数据库表或一系列行进行写入？
【发布时间】：2011-05-08 12:03:08
【问题描述】：

我有一个带有主键的简单表。大多数读取操作通过键的确切值获取一行。

每一行中的数据在键顺序中与它之前和之后的行保持某种关系。所以当我插入一个新行时，我需要读取它要进入的 2 行，进行一些计算然后插入。

显然，问题在于另一个连接可能会在同一时间间隔内添加具有键值的行。如果它与第二次插入的键值完全相同，我会被覆盖，但如果键值不同但在相同的时间间隔内，则关系可能会被破坏。

解决方案似乎是在我决定添加新行时锁定整个表以进行写入，或者（如果可能的话，我怀疑）锁定键值的间隔。但我更希望那时只读事务不会被阻止。

我在客户端程序和 IBM DB2 免费版中使用带有 libodbc++ wrapper for C++ 的 ODBC（尽管 DB 选择可能仍会改变）。这就是我的想法：

以自动提交和默认隔离模式启动连接
当需要添加新行时，将 auto-commit 设置为 false 并将隔离模式设置为 serialized
读取新键值前后的行
计算并插入新行
提交
返回自动提交和默认隔离模式

这能完成这项工作吗？是否允许其他事务同时读取？还有其他/更好的方法吗？

顺便说一句，我在 libodbc++ i/f 中没有看到指定只读事务的方法。在odbc中可以吗？

编辑：感谢非常有用的答案，我很难选择一个。

【问题讨论】：

标签： database odbc read-write transaction-isolation table-locking

【解决方案1】：

如果您的数据库处于 SERIALIZABLE 模式，则根本不会有任何问题。给定一个键 K，要获取上一个和下一个键，您必须运行以下查询：

select key from keys where key > K order by key limit 1;      # M?
select key from keys where key < K order by key desc limit 1; # I?

以上在 MySQL 中有效。此等效查询在 DB2 中有效（来自 cmets）：

select key from keys where key = (select min(key) from keys where key > K);
select key from keys where key = (select max(key) from keys where key < K);

第一个查询设置一个范围锁，防止其他事务插入大于K且小于或等于M的键。

第二个查询设置一个范围锁，防止其他事务插入小于 K 且大于或等于 I 的键。

主键上的唯一索引可防止 K 被插入两次。所以你完全被覆盖了。

这就是交易的意义所在；这样您就可以像整个数据库被锁定一样编写代码。

注意：这需要一个支持真正可串行化的数据库。幸运的是，DB2 做到了。其他支持真正可串行化的 DBMS：SQLServer 和 MySQL/InnoDB。不支持的 DBMS：Oracle、PostgreSQL！

【讨论】：

什么是“真正的可序列化”？
谢谢。不幸的是，DB2 不支持LIMIT 1。我使用ORDER BY 并占据第一行。它会锁定整个桌子吗？我想把它改成SELECT * from mytable WHERE key=(SELECT max(key) FROM mytable where key<K。从锁定的角度来看，它的行为会有所不同吗？
刚刚修复了我的查询；忘记了 ORDER BY 子句。 '''SELECT max(key) FROM mytable where key
select key from keys where key > K order by key fetch first 1 rows only 也应该在 DB2 中工作。
@Quassnoi Snapshot isolation is called "serializable" mode in Oracle[2][3][4] and PostgreSQL versions prior to 9.1,[5][6] which may cause confusion with the "real serializability" mode. There are arguments both for and against this decision; what is clear is that users must be aware of the distinction to avoid possible undesired anomalous behavior in their database system logic. 来自Wiki

【解决方案2】：

如果您的数据库和存储引擎允许这样做，您应该为您尝试插入的两行发出SELECT FOR UPDATE。

这将与任何并发的SELECT FOR UPDATE 冲突。

缺点是行锁定10 和12（插入11）也将阻止选择8 和10（插入9）。

MySQL中的InnoDB也可以在索引上加一个next-key锁，也就是索引记录的锁和下一条记录的间隙。

在这种情况下，您只需要在第一行发出 SELECT FOR UPDATE 并在此之前同时插入一行。

但是，这需要强制索引并在索引上提供range 条件，这取决于您的查询可能会也可能不会。

【讨论】：

非常感谢！请澄清一下：我想我需要处于“手动提交”模式，对吧？默认隔离模式（已提交读）可以吗？其他SELECT（不用于更新）语句是否能够读取锁定的行？
@davka：手动提交，当然。对于InnoDB，默认隔离模式是REPEATABLE READ，这是间隙锁所必需的，如果你不想要它们，任何隔离模式都可以。没有FOR UPDATE 子句的并发语句将能够看到锁定的记录（在SQL Server 中，您需要为此启用SNAPSHOT ISOLATION）。
SQL 标准推荐 SERIALIZABLE。在这种情况下，您不需要执行 SELECT FOR UPDATE。
@Seun：如果没有SELECT FOR UPDATE，您将如何锁定MVCC 引擎（如Oracle 或PostgreSQL）中的记录？
Oracle和PostgreSQL的SERIALIZABLE模式被故意破坏了，所以需要SELECT FOR UPDATE，但是InnoDB也是MVCC引擎，不需要SELECT FOR UPDATE，所以我觉得MVCC不是问题。

【解决方案3】：

您的一般方法是正确的。但是您应该使用一个覆盖两行和其间所有可能行的 SELECT 语句。例如：

SELECT * FROM MYTABLE WHERE PKCOL BETWEEN 6 AND 10

在具有悲观锁定和可序列化事务隔离级别的数据库系统中，此 SELECT 语句应防止插入会更改 SELECT 结果的新行。

【讨论】：