MySQL中InnoDB存儲(chǔ)引擎的鎖的基本使用教程
MyISAM和MEMORY采用表級(jí)鎖(table-level locking)
BDB采用頁面鎖(page-leve locking)或表級(jí)鎖,默認(rèn)為頁面鎖
InnoDB支持行級(jí)鎖(row-level locking)和表級(jí)鎖,默認(rèn)為行級(jí)鎖
各種鎖特點(diǎn)
表級(jí)鎖:開銷小,加鎖快;不會(huì)出現(xiàn)死鎖;鎖定粒度大,發(fā)生沖突的概率最高,并發(fā)度最低
行級(jí)鎖:開銷大,加鎖慢;會(huì)出現(xiàn)死鎖;鎖定粒度最小,發(fā)生鎖沖突的概率最低,并發(fā)度也最高
頁面鎖:開銷和加鎖時(shí)間介于表鎖和行鎖之間;會(huì)出現(xiàn)死鎖;鎖定粒度介于表鎖和行鎖之間,并發(fā)度一般
InnoDB存儲(chǔ)引擎的鎖
InnoDB存儲(chǔ)引擎實(shí)現(xiàn)了如下兩種鎖
1、共享鎖(S Lock),允許事務(wù)讀一行數(shù)據(jù)
2、排他鎖(X Lock),允許事務(wù)更新或者刪除一行數(shù)據(jù)
共享鎖和排他鎖的兼容如下圖所示

一致性的非鎖定讀
一致性的非鎖定行讀(consistent nonlocking read)是指InnoDB存儲(chǔ)引擎通過行多版本控制(multi versioning)的方式來讀取當(dāng)前執(zhí)行時(shí)間數(shù)據(jù)庫中行的數(shù)據(jù)。如果讀取的行正在執(zhí)行DELETE、UPDATE操作,這是讀取操作不會(huì)因此而會(huì)等待行上鎖的釋放,相反,InnoDB會(huì)去讀取行的一個(gè)快照數(shù)據(jù)。
之所以稱其為非鎖定讀,因?yàn)椴恍枰却L問的行上X鎖的釋放??煺諗?shù)據(jù)是指改行之前版本的數(shù)據(jù),該實(shí)現(xiàn)是通過undo段來實(shí)現(xiàn)的。但是在不同事務(wù)隔離級(jí)別下,讀取的方式不同,并不是每個(gè)事務(wù)隔離級(jí)別下讀取的都是一致性讀。
例如:
對(duì)于read committed的事務(wù)隔離級(jí)別,他總是讀取行的最新版本,如果行被鎖定了,則讀取該行版本的最新一個(gè)快照。
對(duì)于repeatable read(innoDB存儲(chǔ)引擎的默認(rèn)隔離級(jí)別),總是讀取事務(wù)開始時(shí)的行數(shù)據(jù)。
非鎖定讀的機(jī)制大大提高了數(shù)據(jù)讀取的并發(fā)性,在Innodb存儲(chǔ)引擎默認(rèn)設(shè)置下,這是默認(rèn)的讀取方式,但是在某些情況下,可以對(duì)讀進(jìn)行加鎖,比如:
1、顯式對(duì)讀進(jìn)行加鎖,如使用 select --- for update ;select --- lock in share mode
2、在外鍵的插入和更新上,因?yàn)樵谕怄I的插入和更新上,對(duì)于數(shù)據(jù)的隔離性要求較高,在插入前需要掃描父表中的記錄是否存在,所以,在外鍵的插入刪除上,InnoDB會(huì)使用加S鎖的方式來實(shí)現(xiàn)。
InnoDB鎖的算法
1、Record Lock:?jiǎn)蝹€(gè)行記錄上的鎖
2、Gap Lock:間隙鎖,鎖定一個(gè)范圍,但不包含記錄本身
3、Next-key Lock:Gap Lock+Record Lock,鎖定一個(gè)范圍,并且鎖定記錄本身
Record Lock總是會(huì)去鎖住索引記錄,如果InnoDB存儲(chǔ)引擎表建立的時(shí)候沒有設(shè)置任何一個(gè)索引,這時(shí)InnodB存儲(chǔ)引擎會(huì)使用隱式的主鍵來進(jìn)行鎖定,在Repeatable Read隔離級(jí)別下,Next-key Lock 算法是默認(rèn)的行記錄鎖定算法。
鎖帶來的問題
1、丟失更新
如何避免丟失更新:讓事務(wù)變成串行操作,而不是并發(fā)的操作,即對(duì)每個(gè)事務(wù)開始---對(duì)讀取記錄加排他鎖。
2、臟讀
臟讀即一個(gè)事務(wù)可以讀到另一個(gè)事務(wù)中未提交的數(shù)據(jù),這違反了數(shù)據(jù)庫的隔離性。
臟讀發(fā)生的條件是需要事務(wù)的隔離級(jí)別為Read uncommitted。
3、不可重復(fù)讀
不可重復(fù)讀與臟讀的區(qū)別是:臟讀是讀到未提交的數(shù)據(jù),而不可重復(fù)讀讀到的是已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。
一般來說,不可重復(fù)讀是可以接受的,在InnoDB存儲(chǔ)引擎中,通過使用Next-Key Lock算法來避免不可重復(fù)讀的問題。
值得注意的是,默認(rèn)情況下InnoDB存儲(chǔ)引擎不會(huì)回滾超時(shí)引發(fā)的錯(cuò)誤異常。
死鎖的相關(guān)問題
1、死鎖發(fā)生的條件
互斥條件:一個(gè)資源每次只能被一個(gè)進(jìn)程使用;請(qǐng)求與保持條件:一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí),對(duì)已獲得的資源保持不放;不剝奪條件:進(jìn)程已獲得的資源,在末使用完之前,不能強(qiáng)行剝奪;循環(huán)等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。
2、死鎖檢測(cè)(根據(jù)網(wǎng)上的經(jīng)驗(yàn))
Innodb檢測(cè)死鎖有兩種情況,一種是滿足循環(huán)等待條件,還有另一種策略:鎖結(jié)構(gòu)超過mysql配置中設(shè)置的最大數(shù)量或鎖的遍歷深度超過設(shè)置的最大深度時(shí),innodb也會(huì)判斷為死鎖(這是提高性能方面的考慮,避免事務(wù)一次占用太多的資源)。
因循環(huán)等待條件而產(chǎn)生的死鎖只有可能是四種形式:兩張表兩行記錄交叉申請(qǐng)互斥鎖、同一張表則存在主鍵索引鎖沖突、主鍵索引鎖與非聚簇索引鎖沖突、鎖升級(jí)導(dǎo)致的鎖等待隊(duì)列阻塞。
3、死鎖避免(根據(jù)網(wǎng)上的經(jīng)驗(yàn))
1.如果使用insert…select語句備份表格且數(shù)據(jù)量較大,在單獨(dú)的時(shí)間點(diǎn)操作,避免與其他sql語句爭(zhēng)奪資源,或使用select into outfile加上load data infile代替 insert…select,這樣不僅快,而且不會(huì)要求鎖定
2. 一個(gè)鎖定記錄集的事務(wù),其操作結(jié)果集應(yīng)盡量簡(jiǎn)短,以免一次占用太多資源,與其他事務(wù)處理的記錄沖突。
3.更新或者刪除表格數(shù)據(jù),sql語句的where條件都是主鍵或都是索引,避免兩種情況交叉,造成死鎖。對(duì)于where子句較復(fù)雜的情況,將其單獨(dú)通過sql得到后,再在更新語句中使用。
4. sql語句的嵌套表格不要太多,能拆分就拆分,避免占有資源同時(shí)等待資源,導(dǎo)致與其他事務(wù)沖突。
5. 對(duì)定點(diǎn)運(yùn)行腳本的情況,避免在同一時(shí)間點(diǎn)運(yùn)行多個(gè)對(duì)同一表進(jìn)行讀寫的腳本,特別注意加鎖且操作數(shù)據(jù)量比較大的語句。
6.應(yīng)用程序中增加對(duì)死鎖的判斷,如果事務(wù)意外結(jié)束,重新運(yùn)行該事務(wù),減少對(duì)功能的影響。
4、死鎖解決
1)先執(zhí)行show processlist找到死鎖線程號(hào).然后Kill pid
2)Show innodb status檢查引擎狀態(tài) ,可以看到哪些語句產(chǎn)生死鎖
3)查看information_schema架構(gòu)下的innodb_locks、innodb_trx、innodb_lock_waits等表
PS:Mysql死鎖
既然談到死鎖,那附帶地就專門說一下。
何為死鎖?
死鎖是對(duì)資源的分配和使用不當(dāng)而造成的。是兩個(gè)進(jìn)程爭(zhēng)奪某一資源而出現(xiàn)相互等待的現(xiàn)象。具體的來講,出現(xiàn)死鎖需要滿足四個(gè)必要條件:
(1)互斥條件:每一個(gè)資源都只能被一個(gè)進(jìn)程使用
(2)請(qǐng)求與保持條件:一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí),對(duì)已獲得的資源保持不放
(3)不剝奪條件:進(jìn)程已獲得的資源,在末使用完之前,不能強(qiáng)行剝奪。
(4)循環(huán)等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。
很顯然,出現(xiàn)死鎖需要兩個(gè)或者兩個(gè)以上的進(jìn)程,換句話說,死鎖發(fā)生在并發(fā)的程序中。在Mysql中,由于目前只有InnoDB引擎使用事務(wù)(InnoDB支持鎖),便有了InnoDB和死鎖的曠世基情。
死鎖的檢測(cè)
1、通過使用Show innodb status檢查引擎狀態(tài) ,可以看到哪些語句產(chǎn)生deadlock
2、MySQL提供了一個(gè)information_schema,通過查看innodb_locks、innodb_trx、innodb_lock_waits這幾個(gè)表檢測(cè)死鎖。
因循環(huán)等待條件而產(chǎn)生的死鎖只有可能是四種形式:兩張表兩行記錄交叉申請(qǐng)互斥鎖、同一張表則存在主鍵索引鎖沖突、主鍵索引鎖與非聚簇索引鎖沖突、鎖升級(jí)導(dǎo)致的鎖等待隊(duì)列阻塞。
死鎖避免
1.如果使用insert…select語句備份表格且數(shù)據(jù)量較大,在單獨(dú)的時(shí)間點(diǎn)操作,避免與其他sql語句爭(zhēng)奪資源,或使用select into outfile加上load data infile代替 insert…select,這樣不僅快,而且不會(huì)要求鎖定
2. 一個(gè)鎖定記錄集的事務(wù),其操作結(jié)果集應(yīng)盡量簡(jiǎn)短,以免一次占用太多資源,與其他事務(wù)處理的記錄沖突。
3.更新或者刪除表格數(shù)據(jù),sql語句的where條件都是主鍵或都是索引,避免兩種情況交叉,造成死鎖。對(duì)于where子句較復(fù)雜的情況,將其單獨(dú)通過sql得到后,再在更新語句中使用。
4. sql語句的嵌套表格不要太多,能拆分就拆分,避免占有資源同時(shí)等待資源,導(dǎo)致與其他事務(wù)沖突。
5. 對(duì)定點(diǎn)運(yùn)行腳本的情況,避免在同一時(shí)間點(diǎn)運(yùn)行多個(gè)對(duì)同一表進(jìn)行讀寫的腳本,特別注意加鎖且操作數(shù)據(jù)量比較大的語句。
6.應(yīng)用程序中增加對(duì)死鎖的判斷,如果事務(wù)意外結(jié)束,重新運(yùn)行該事務(wù),減少對(duì)功能的影響。
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