MySQL日記——鎖機制

MySQL的鎖一般分為三種

  1. 行鎖
  2. 表鎖
  3. 頁鎖

表鎖

偏向MyISAM儲存引擎,開銷小,加鎖快;無死鎖;鎖定粒度大,發生鎖沖突的概率最高,并發度最低

MyISAM在執行查詢語句(SELECT)前,會自動給涉及的所有表加讀鎖,在執行增刪改操作前,會自動給設計的表加寫鎖。

對MyISAM表的讀操作(加讀鎖),不會阻塞其他進程對同一表的寫請求,只有當讀鎖釋放后,才會執行其他進程的寫操作

舉例說明

首先創建一個MyISAM引擎的表

create table mylock(
    id int not null primary key auto_increment,
    name varchar(255)
)engine MyISAM;

session1加讀鎖

lock table mylock  read;

session1可以查看(SELECT),session2也可以查看
session1不可以查看其他表,不可以更改該鎖表
session2可以查看鎖表和其他表,更改鎖表時會阻塞,session1解鎖后執行
session2修改鎖表

update mylock set name='a3' where id = 1;/*會阻塞*/

session1解鎖,session2修改語句執行

unlock tables;

對MyISAM表的寫操作(加寫鎖),會阻塞其他進程對同一表的讀和寫操作,只有寫鎖釋放后,才會執行其他進程的讀寫操作
session1加寫鎖

lock table mylock  write;

session1不能查看其他表
session2查看鎖表會阻塞,等session1解鎖后執行

簡而言之,就是讀鎖會阻塞寫,但是不會阻塞讀,而寫鎖會把讀和寫都阻塞

查看哪些表被加鎖

show open tables;

也可以通過下面命令,檢查Table_locks_waitedTable_locks_immediate狀態量來分析系統上的表鎖定

show status like 'table%';

Table_locks_waited:出現表級鎖定爭用而發生等待的次數(不能立即獲取鎖的次數,每等待一次鎖值加1),此值高則說明存在較高的表級鎖爭用情況
Table_locks_immediate:產生表級鎖定的次數,表示可以立即獲取鎖的查詢次數,魅力及獲取鎖值加1

此外,MyISAM的讀寫鎖調度是寫優先,這也是MyISAM不適合做寫為主表的引擎,因為寫鎖以后,其他線程不能做任何操作,大量的更新會使查詢難得到鎖,從而造成永遠阻塞

行鎖

偏向InnoDB儲存引擎,開銷大,加鎖慢;會出現死鎖;鎖定粒度最小,發生鎖沖突的概率最低,并發度最高

InnoDB與MyISAM的最大不同有兩點

  1. 支持事務(TRANSCTION)
  2. 采用行級鎖

并發事務帶來的問題

  1. 更新丟失(A,B同時修改,其中一人的被覆蓋)
  2. 臟讀(B讀到A修改但未提交的數據,若A事務回滾,則B讀到的數據無效)
  3. 不可重復讀(事務A讀到事務B已經提交的數據)
  4. 幻讀(B讀到A新增但未提交的數據,若A事務回滾,則B讀到的數據無效)

隔離級別

“臟讀”,“不可重復讀”和“幻讀”,其實都是數據庫讀一致性問題,必須由數據庫提供一定的事務隔離機制來解決
| 隔離級別 | 讀數據一致性 | 臟讀 | 不可重復讀 | 幻讀 |
| ------------- |:-------------| -----|
| 未提交讀(Read Uncommitted) | 最低級別,只能保證不讀取物理上損壞的數據 | 是 | 是 | 是 |
| 已提交讀(Read Committed) | 語句級 | 否 | 是 | 是 |
| 可重復讀(Repeatable read) | 事務級 | 否 | 否 | 是 |
| 可序列化(Serializable) | 最高級別,事務級 | 否 | 否 | 否 |

數據庫的事務隔離越嚴格,并發的副作用越小,但付出的代價就越大,因為事務實質上就是事務在一定程度上“串行化”進行,這杏眼與“并發”是矛盾的,同事,不同的應用對讀一致性和事務隔離程度的要求也是不同的,比如許多應用對“不可重復讀”和“幻讀”并不敏感,可能更關心數據訪問的能力。

查看隔離級別

show variables like 'tx_ioslation';

舉例說明

首先創建一個InnoDB引擎的表

create table linelock(
    id int(11),
    name varchar(255)
)engine InnoDB;

創建索引,根據索引鎖定行

create index id_ind on linelock(id);
create index name_ind on linelock(name);

session1和session2把自動提交關閉

set autocommit = 0;

雙方commit之前,session只能讀自己所更改的,若autocommit=1則可立即讀到其他session commit的數據

若同時修改同一行的數據,后修改的會被阻塞,等前者coommit后才執行,后者也要commit使改變生效,后者會覆蓋前者

索引失效導致行鎖變成表鎖

session1執行索引失效的語句

update linelcok set id = 10 where name= jack;/*varchar沒加單引號使索引失效,行鎖變表鎖*/

session2執行其他行的更新語句會被阻塞,session1 commit之后執行

update linelcok set id = 9 where name= 'mike';/*會阻塞*/

間隙鎖產生危害

當我們用范圍條件而不是相等條件檢索數據,并請求共享或排他鎖時,InnoDB會給符合條件的已有數據記錄的索引加鎖;對于鍵值在條件范圍內但并不存在的記錄叫做“間隙(GAP)”
InnoDB會對這個“間隙”加鎖,這種鎖的機制就是所謂的間隙鎖(Next-Key Lock)
間隙鎖會使不存在的鍵值被無辜地鎖定,而造成在鎖定時無法插入鎖定鍵值范圍內的任何數據。在某些場景下可能會對性能造成很大的危害

舉例說明

id name
1 jack
3 mike
4 john

linelock表中數據

id name
1 jack
3 mike
4 john

session1執行范圍更新

update linelock set name ='may' where id>1 and id <5;

session2執行間隙更新,要session1 commit之后才會執行

update linelock set name ='amy' where id=2;/*會阻塞*/

查看行鎖狀態

show status like 'innodb_row_lock%';

各狀態量說明如下:
Innodb_row_lock_current_waits:當前正在等待鎖定的數量;
Innodb_row_lock_time:從系統啟動到現在鎖定總時間長度;
Innodb_row_lock_time_avg:每次等待所花的平均時間;
Innodb_row_lock_time_max:從系統啟動到現在等待最長的一次所花的時間;
Innodb_row_lock_waits:系統啟動后到現在總共等待的次數;

當等待次數很高,而且每次等待時長也不小的時候,我們需要分析系統為何有如此多的等待,然后制定優化計劃。

優化建議

  1. 盡可能讓所有數據檢索都通過索引來完成,避免無索引行鎖升級為表鎖
  2. 合理設計索引,盡量縮小鎖的范圍
  3. 盡可能較少檢索條件,避免間隙鎖
  4. 盡量控制事務大小,較少鎖定資源量和時間長度
  5. 盡可能低級別事務隔離

頁鎖

開銷和加鎖時間界于表鎖和行鎖之間;會出現死鎖;鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間,并發度一般。

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