Mysql中的三類鎖,你知道嗎?
導讀
正所謂有人(鎖)的地方就有江湖(事務),人在江湖飄,怎能一無所知?
今天來細說一下Mysql中的三類鎖,分别是全局鎖、表級鎖、行級鎖。
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全局鎖
全局鎖簡單的說就是鎖住整個資料庫執行個體,指令是Flush tables with read lock。當你需要為整個資料庫處于隻讀的狀态的時候,可以使用這個指令。
一旦使用全局鎖,之後其他線程的以下語句會被阻塞:資料更新語句(資料的增删改)、資料定義語句(包括建表、修改表結構等)和更新類事務的送出語句。
全局鎖的使用場景大部分都是用來資料庫備份。
為什麼備份要加全局鎖?
使用者買東西,首先會從餘額裡扣除金額,然後在訂單裡添加商品。如果備份資料庫,不加鎖,并且備份順序為先備份用餘額,再備份訂單商品,有可能備份了使用者餘額後,使用者下訂單買東西送出事務,然後再備份訂單商品表, 此時訂單商品已存在。最後備份出來的資料為。最後使用者餘額為買東西前的餘額,沒有減少,但是訂單商品卻多了。示範如下圖:
這種情況可能使用者會覺得賺了,但是如果備份順序反過來,先備份商品表再備份餘額表,使用者就會發現我付了錢,但是商品沒有加,這中結果就會更加的嚴重。
是以保證備份資料的一緻性很重要,必要的手段就是加鎖。
全局鎖有什麼壞處?
全局鎖是個啥?介紹完了讀者心裡已經有數了,讓這個庫隻讀?這是多麼可怕的操作,簡單列舉幾個危險之處:
如果在主庫備份,備份期間不能執行任何更新操作,會導緻整個業務停擺,高并發情況下更甚。
如果你在從庫上備份,那麼備份期間從庫不能執行主庫同步過來的binlog,會導緻主從延遲。
全局備份比較好的解決方案
全局鎖遠瞅不錯,近瞅吓一跳,陳某在此不推薦使用。
其實 官方自帶的邏輯備份工具是mysqldump。當mysqldump使用參數–single-transaction的時候,導資料之前就會啟動一個事務,來確定拿到一緻性視圖。而由于MVCC的支援,這個過程中資料是可以正常更新的。
一緻性備份是好,但前提是存儲引擎支援事務,這也是MyISAM被InnoDB取代的原因之一。
表級鎖
MySQL裡面表級别的鎖有兩種:一種是表鎖,一種是中繼資料鎖(meta data lock,MDL)。
表鎖一般是在資料庫引擎不支援行鎖的時候才會被用到的 。
MDL會直到事務送出才釋放,在做表結構變更的時候,你一定要小心不要導緻鎖住線上查詢和更新 。
如何加表鎖
顯式加表鎖和解鎖的語句很簡單,如下:
lock tables tb_name read/write;
unlock tables;
需要注意,lock tables文法除了會限制别的線程的讀寫外,也限定了本線程接下來的操作對象。
舉個例子, 如果在某個線程A中執行lock tables t1 read, t2 write; 這個語句,則其他線程寫t1、讀寫t2的語句都會被阻塞。同時,線程A在執行unlock tables之前,也隻能執行讀t1、讀寫t2的操作。連寫t1都不允許,自然也不能通路其他表。
MDL
MDL不需要顯式使用,在通路一個表的時候會被自動加上。
當對一個表做增删改查操作的時候,加MDL讀鎖;當要對表做結構變更操作的時候,加MDL寫鎖。
讀鎖之間不互斥,是以你可以有多個線程同時對一張表增删改查。
讀寫鎖之間、寫鎖之間是互斥的,用來保證變更表結構操作的安全性。是以,如果有兩個線程要同時給一個表加字段,其中一個要等另一個執行完才能開始執行。
查詢表級鎖争用
查詢表級鎖的争用可以通過以下參數分析獲得:
Table_locks_immediate:能夠立即獲得表級鎖的次數
Table_locks_waited: 不能立即擷取表級鎖而需要等待的次數
查詢語句如下:
show status like 'table_locks_waited'
如果Table_locks_waited的值比較大,則說明存在着較嚴重的表級鎖争用情況。
行級鎖
MySQL的行鎖是在引擎層由各個引擎自己實作的。但并不是所有的引擎都支援行鎖,比如MyISAM引擎就不支援行鎖。不支援行鎖意味着并發控制隻能使用表鎖,對于這種引擎的表,同一張表上任何時刻隻能有一個更新在執行,這就會影響到業務并發度。InnoDB是支援行鎖的,這也是MyISAM被InnoDB替代的重要原因之一。
InnoDB的行鎖是針對索引加的鎖,不是針對記錄加的鎖。并且該索引不能失效,否則都會從行鎖更新為表鎖。
在InnoDB事務中,行鎖是在需要的時候才加上的,但并不是不需要了就立刻釋放,而是要等到事務結束時才釋放。
行級鎖分為排它鎖(寫鎖)、共享鎖(讀鎖)、間隙鎖。
排他鎖
排他鎖,也稱寫鎖,獨占鎖,目前寫操作沒有完成前,它會阻斷其他寫鎖和讀鎖。
Mysql中的更新語句(update/delete/insert)會自動加上排它鎖。
如上圖,事務B中的update語句被阻塞了,直到事務A送出才能執行更新操作。
排他鎖也可以手動添加,如下:
select * from user where id=1 for update;
注意以下兩點:
行鎖是針對索引加鎖的,上述例子中id是主鍵索引。
加了排他鎖并不是其他的事務不能讀取這行的資料,而是不能再在這行上面加鎖了。
間隙鎖
當我們用範圍條件檢索資料,并請求共享或排他鎖時,InnoDB會給符合條件的已有資料記錄的索引項加鎖;對于鍵值在條件範圍内但并不存在的記錄,叫做"間隙(GAP)"。InnoDB也會對這個"間隙"加鎖,這種鎖機制就是所謂的間隙鎖(Next-Key鎖)。
如上圖,給id>5中并不存在的資料加上了間隙鎖,當插入id=6的資料時被阻塞了。
這是一個坑:若執行的條件是範圍過大,則InnoDB會将整個範圍内所有的索引鍵值全部鎖定,很容易對性能造成影響
共享鎖
共享鎖,也稱讀鎖,多用于判斷資料是否存在,多個讀操作可以同時進行而不會互相影響。當如果事務對讀鎖進行修改操作,很可能會造成死鎖。如下圖所示。
分析行鎖定
通過檢查InnoDB_row_lock 狀态變量分析系統上的行鎖的争奪情況 。
show status like 'innodb_row_lock%'
innodb_row_lock_current_waits: 目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;非常重要的參數
innodb_row_lock_time_avg: 每次等待所花平均時間;非常重要的參數。
innodb_row_lock_time_max: 從系統啟動到現在等待最常的一次所花的時間;
innodb_row_lock_waits: 系統啟動後到現在總共等待的次數;非常重要的參數。直接決定優化的方向和政策。
死鎖解決方案
1、直接進入等待,直到逾時。這個逾時時間可以通過參數innodb_lock_wait_timeout來設定,預設50秒。注意逾時時間不能設定太短,如果僅僅是短暫的等待,一旦設定時間很短,很快便解鎖了,會出現誤傷。
2、發起死鎖檢測,發現死鎖後,主動復原死鎖鍊條中的某一個事務,讓其他事務得以繼續執行。将參數innodb_deadlock_detect設定為on,表示開啟這個邏輯,預設開啟。 主動死鎖檢測在發生死鎖的時候,是能夠快速發現并進行處理的,但是它也是有額外負擔的。 當并發很高的時候,檢測死鎖将會消耗大量的資源,是以控制并發也是很重要的一種政策。
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