MySQL高级-6-锁机制

本文最后更新于:2020年8月11日 下午

mysql Ver 14.14 Distrib 5.5.62

6.1 锁理论概述

6.1.1 锁的定义

锁,是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。

在数据库中,除传统的计算资源(如CPU、RAM、I/O等)的争用以外,数据也是一种供许多用户共享的资源,如何保证数据并发访问的一致性和有效性,是所有数据库必须解决的一个问题,锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说,锁对数据库而言显得尤其重要,也更加复杂。

6.1.2 锁的分类

  1. 从对数据操作的粒度分:表锁、行锁。

  2. 从对数据操作的类型分:读锁和写锁。

    读锁(共享锁):针对同一份数据,多个读操作可以同时碱性而不会互相影响。

    写锁(排它锁):当前写操作没有完成前,它会阻断其他写锁和读锁。

6.2 表锁

6.2.1 表锁的特点

偏向MyISAM存储引擎,开销小,加锁快;无死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。

6.2.2 表锁的语法

  1. 手动增加表锁。

    lock table 表名字 read(write),表名字2 read(write),...;
  2. 查看表是否加锁。

    show open tables;
  3. 分析表锁定。

    show status like 'table%';

    Table_locks_immediate:产生表级锁定的次数,表示可以立即获取锁的查询次数,可以立刻获取锁则值加1。

    Table_locks_waited:出现表级锁定争用而发生等待的次数(不能立即获取锁的次数,每等待一次锁值加1),此值高则说明存在着较严重的表级锁争用情况。

6.2.3 表锁总结

  1. 对MyISAM表的读操作(加读锁),不会阻塞其他进程对同一表的读请求,但会阻塞对同一表的写请求。只有当读锁释放后,才会执行其他进程的写操作。
  2. 对MyISAM表的写操作(加写锁),会阻塞其他进程对同一表的读和写操作,只有当写锁释放后,才会执行其他进程的读写操作。

此外,MyISAM的读写锁调度是写优先,这也是MyISAM不适合做写为主表的引擎。因为写锁后,其他线程不能做任何操作,大量的更新会使查询很难得到锁,从而造成永远堵塞。

简而言之,读锁会阻塞写,但是不会阻塞读;写锁会把读和写都阻塞。

6.2 行锁

6.3.1 行锁的特点

偏向InnoDB存储引擎,开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。

InnoDB与MyISAM的最大不同有两点:一是事务(TRANSACTION);二是采用了行级锁。

6.3.2 行锁的语法

  1. 关闭自动提交。

    set autocommit=0;
  2. 分析行锁定。

    show status like 'innodb_row_lock%';

    Innodb_row_lock_current_waits:当前正在等待锁定的数量。

    Innodb_row_lock_time:从系统启动到现在锁定总时间长度。

    Innodb_row_lock_time_avg:每次等待平均时间。

    Innodb_row_lock_time_max:从系统启动到现在等待最长的一次耗费的时间。

    Innodb_row_lock_waits:系统启动后到现在总共等待的次数。

6.3.3 行锁容易出现的问题

  1. 索引行失效导致行锁变表锁。

    varchar类型的列在查询时内容必须一定要放在单(双)引号中。

  2. 间隙锁存在隐患。

    什么是间隙锁:
    当我们用范围条件而不是相等条件检索数据,并请求共享锁或排它锁时,InnoDB会给符合条件的已有数据记录的索引项加锁;对于键值在条件范围内但不存在的记录,叫做间隙(GAP)。InnoDB也会对这个“间隙”加锁,这个锁机制就是所谓的间隙锁(Next-Key锁)。

    因为Query执行过程中通过对范围查找的话,他会锁定整个范围内所有的索引键值,即使这个键值并不存在。

    间隙锁有一个比较致命的隐患,就是当锁定一个范围键值后,即使某些不存在的键值,也会被无辜的锁定,而造成在锁定的时候,无法插入锁定键值范围内的任何数据。在某些场景下这可能后对性能造成很大的危害。

6.3.4 如何锁定一行

begin;
要锁定那一行的SQL语句 for update;
commit;

6.3.5 行锁总结

InnoDB存储引擎由于实现了行级锁定,虽然在锁定机制的实现方面所带来的的性能损耗可能比表级锁定会更高一些,但是在整体并发处理能力方面要远远优于MyISAM的表级锁定。当系统并发量较高的时候,InnoDB的整体性能和MyISAM相比就会有比较明显的优势了。

但是InnoDB的行级锁定同样也有其脆弱的一面,当我们使用不当的时候,可能会导致InnoDB的整体性能表现低于MyISAM的整体性能。

6.3.6 行锁的优化建议

  1. 尽可能让所有数据检索都通过索引来完成,避免无索引行锁升级为表锁。
  2. 合理设计索引,尽量缩小锁的范围。
  3. 尽可能较少检索条件,避免间隙锁。
  4. 尽量控制事务大小,较少锁定资源量和时间长度。
  5. 尽可能低级别事务隔离。

6.4 页锁

开销和加锁时间介于表锁和行锁之间,会出现死锁;锁定粒度介于表锁和行锁之间,并发度一般。


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