mysql鎖概述
相對其他資料庫而言,mysql的鎖機制比較簡單,其最顯著的特點是不同的存儲引擎支援不同的鎖機制。
比如,myisam和memory存儲引擎采用的是表級鎖(table-level locking);
bdb存儲引擎采用的是頁面鎖(page-level locking),但也支援表級鎖;
innodb存儲引擎既支援行級鎖(row-level locking),也支援表級鎖,但預設情況下是采用行級鎖。
mysql這3種鎖的特性可大緻歸納如下。
表級鎖:開銷小,加鎖快;不會出現死鎖;鎖定粒度大,發生鎖沖突的機率最高,并發度最低。
行級鎖:開銷大,加鎖慢;會出現死鎖;鎖定粒度最小,發生鎖沖突的機率最低,并發度也最高。
頁面鎖: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。
從上述特點可見,很難籠統地說哪種鎖更好,隻能就具體應用的特點來說哪種鎖更合适!僅從鎖的角度來說:表級鎖更适合于以查詢為主,隻有少量按索引條件更新資料的應用,如web應用;而行級鎖則更适合于有大量按索引條件并發更新少量不同資料,同時又有并發查詢的應用,如一些線上事務處理(oltp)系統。這一點在本書的“開發篇”介紹表類型的選擇時,也曾提到過。下面幾節我們重點介紹mysql表鎖和 innodb行鎖的問題,由于bdb已經被innodb取代,即将成為曆史,在此就不做進一步的讨論了。
myisam表鎖
myisam存儲引擎隻支援表鎖,這也是mysql開始幾個版本中唯一支援的鎖類型。随着應用對事務完整性和 并發性要求的不斷提高,mysql才開始開發基于事務的存儲引擎,後來慢慢出現了支援頁鎖的bdb存儲引擎和支援行鎖的innodb存儲引擎(實際 innodb是單獨的一個公司,現在已經被oracle公司收購)。但是myisam的表鎖依然是使用最為廣泛的鎖類型。本節将詳細介紹myisam表鎖 的使用。
可以通過檢查table_locks_waited和table_locks_immediate狀态變量來分析系統上的表鎖定争奪:

mysql> show status like 'table%';
+-----------------------+-------+
| variable_name | value |
| table_locks_immediate | 2979 |
| table_locks_waited | 0 |
如果table_locks_waited的值比較高,則說明存在着較嚴重的表級鎖争用情況。
mysql表級鎖的鎖模式
mysql的表級鎖有兩種模式:表共享讀鎖(table read lock)和表獨占寫鎖(table write lock)。鎖模式的相容性如表20-1所示。
可見,對myisam表的讀操作,不會阻塞其他使用者對同一表的讀請求,但會阻塞對同一表的寫請求;對 myisam表的寫操作,則會阻塞其他使用者對同一表的讀和寫操作;myisam表的讀操作與寫操作之間,以及寫操作之間是串行的!根據如表20-2所示的 例子可以知道,當一個線程獲得對一個表的寫鎖後,隻有持有鎖的線程可以對表進行更新操作。其他線程的讀、寫操作都會等待,直到鎖被釋放為止。
如何加表鎖
myisam在執行查詢語句(select)前,會自動給涉及的所有表加讀鎖,在執行更新操作 (update、delete、insert等)前,會自動給涉及的表加寫鎖,這個過程并不需要使用者幹預,是以,使用者一般不需要直接用lock table指令給myisam表顯式加鎖。在本書的示例中,顯式加鎖基本上都是為了友善而已,并非必須如此。
給myisam表顯示加鎖,一般是為了在一定程度模拟事務操作,實作對某一時間點多個表的一緻性讀取。例如, 有一個訂單表orders,其中記錄有各訂單的總金額total,同時還有一個訂單明細表order_detail,其中記錄有各訂單每一産品的金額小計 subtotal,假設我們需要檢查這兩個表的金額合計是否相符,可能就需要執行如下兩條sql:

select sum(total) from orders;
select sum(subtotal) from order_detail;
這時,如果不先給兩個表加鎖,就可能産生錯誤的結果,因為第一條語句執行過程中,order_detail表可能已經發生了改變。是以,正确的方法應該是:

lock tables orders read local, order_detail read local;
unlock tables;
要特别說明以下兩點内容。
¡ 上面的例子在lock tables時加了“local”選項,其作用就是在滿足myisam表并發插入條件的情況下,允許其他使用者在表尾并發插入記錄,有關myisam表的并發插入問題,在後面的章節中還會進一步介紹。
¡ 在用lock tables給表顯式加表鎖時,必須同時取得所有涉及到表的鎖,并且mysql不支援鎖更新。也就是說,在執行lock tables後,隻能通路顯式加鎖的這些表,不能通路未加鎖的表;同時,如果加的是讀鎖,那麼隻能執行查詢操作,而不能執行更新操作。其實,在自動加鎖的 情況下也基本如此,myisam總是一次獲得sql語句所需要的全部鎖。這也正是myisam表不會出現死鎖(deadlock free)的原因。
在如表20-3所示的例子中,一個session使用lock table指令給表film_text加了讀鎖,這個session可以查詢鎖定表中的記錄,但更新或通路其他表都會提示錯誤;同時,另外一個session可以查詢表中的記錄,但更新就會出現鎖等待。
當使用lock tables時,不僅需要一次鎖定用到的所有表,而且,同一個表在sql語句中出現多少次,就要通過與sql語句中相同的别名鎖定多少次,否則也會出錯!舉例說明如下。
(1)對actor表獲得讀鎖:

mysql> lock table actor read;
query ok, 0 rows affected (0.00 sec)
(2)但是通過别名通路會提示錯誤:

mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name and a.first_name = 'lisa' and a.last_name = 'tom' and a.last_name <> b.last_name;
error 1100 (hy000): table 'a' was not locked with lock tables
(3)需要對别名分别鎖定:

mysql> lock table actor as a read,actor as b read;
(4)按照别名的查詢可以正确執行:

+------------+-----------+------------+-----------+
| first_name | last_name | first_name | last_name |
| lisa | tom | lisa | monroe |
1 row in set (0.00 sec)
并發插入(concurrent inserts)
上文提到過myisam表的讀和寫是串行的,但這是就總體而言的。在一定條件下,myisam表也支援查詢和插入操作的并發進行。
myisam存儲引擎有一個系統變量concurrent_insert,專門用以控制其并發插入的行為,其值分别可以為0、1或2。
當concurrent_insert設定為0時,不允許并發插入。
當concurrent_insert設定為1時,如果myisam表中沒有空洞(即表的中間沒有被删除的行),myisam允許在一個程序讀表的同時,另一個程序從表尾插入記錄。這也是mysql的預設設定。
當concurrent_insert設定為2時,無論myisam表中有沒有空洞,都允許在表尾并發插入記錄。
在如表20-4所示的例子中,session_1獲得了一個表的read local鎖,該線程可以對表進行查詢操作,但不能對表進行更新操作;其他的線程(session_2),雖然不能對表進行删除和更新操作,但卻可以對該 表進行并發插入操作,這裡假設該表中間不存在空洞。
可以利用myisam存儲引擎的并發插入特性,來解決應 用中對同一表查詢和插入的鎖争用。例如,将concurrent_insert系統變量設為2,總是允許并發插入;同時,通過定期在系統空閑時段執行 optimize table語句來整理空間碎片,收回因删除記錄而産生的中間空洞。有關optimize table語句的詳細介紹,可以參見第18章中“兩個簡單實用的優化方法”一節的内容。
myisam的鎖排程
前面講過,myisam存儲引擎的讀鎖和寫鎖是互斥的,讀寫操作是串行的。那麼,一個程序請求某個 myisam表的讀鎖,同時另一個程序也請求同一表的寫鎖,mysql如何處理呢?答案是寫程序先獲得鎖。不僅如此,即使讀請求先到鎖等待隊列,寫請求後 到,寫鎖也會插到讀鎖請求之前!這是因為mysql認為寫請求一般比讀請求要重要。這也正是myisam表不太适合于有大量更新操作和查詢操作應用的原 因,因為,大量的更新操作會造成查詢操作很難獲得讀鎖,進而可能永遠阻塞。這種情況有時可能會變得非常糟糕!幸好我們可以通過一些設定來調節myisam 的排程行為。
通過指定啟動參數low-priority-updates,使myisam引擎預設給予讀請求以優先的權利。
通過執行指令set low_priority_updates=1,使該連接配接發出的更新請求優先級降低。
通過指定insert、update、delete語句的low_priority屬性,降低該語句的優先級。
雖然上面3種方法都是要麼更新優先,要麼查詢優先的方法,但還是可以用其來解決查詢相對重要的應用(如使用者登入系統)中,讀鎖等待嚴重的問題。
另外,mysql也提供了一種折中的辦法來調節讀寫沖突,即給系統參數max_write_lock_count設定一個合适的值,當一個表的讀鎖達到這個值後,mysql就暫時将寫請求的優先級降低,給讀程序一定獲得鎖的機會。上面已經讨論了寫優先排程機制帶來的問題和解決辦法。這 裡還要強調一點:一些需要長時間運作的查詢操作,也會使寫程序“餓死”!是以,應用中應盡量避免出現長時間運作的查詢操作,不要總想用一條select語 句來解決問題,因為這種看似巧妙的sql語句,往往比較複雜,執行時間較長,在可能的情況下可以通過使用中間表等措施對sql語句做一定的“分解”,使每 一步查詢都能在較短時間完成,進而減少鎖沖突。如果複雜查詢不可避免,應盡量安排在資料庫空閑時段執行,比如一些定期統計可以安排在夜間執行。