行鎖 | 表鎖 | 頁鎖 | |
MyISAM | √ |
||
BDB | √ |
√ |
|
InnoDB | √ |
√ |
開銷、加鎖速度、死鎖、粒度、并發(fā)性能
表鎖:開銷小,加鎖快;不會(huì)出現(xiàn)死鎖;鎖定力度大,發(fā)生鎖沖突概率高,并發(fā)度最低
行鎖:開銷大,加鎖慢;會(huì)出現(xiàn)死鎖;鎖定粒度小,發(fā)生鎖沖突的概率低,并發(fā)度高
頁鎖:開銷和加鎖速度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
從上述的特點(diǎn)課件,很難籠統(tǒng)的說哪種鎖最好,只能根據(jù)具體應(yīng)用的特點(diǎn)來說哪種鎖更加合適。僅僅從鎖的角度來說的話:
表鎖更適用于以查詢?yōu)橹?,只有少量按索引條件更新數(shù)據(jù)的應(yīng)用;行鎖更適用于有大量按索引條件并發(fā)更新少量不同數(shù)據(jù),同時(shí)又有并發(fā)查詢的應(yīng)用。(PS:由于BDB已經(jīng)被InnoDB所取代,我們只討論MyISAM表鎖和InnoDB行鎖的問題)
MyISAM表鎖
MyISAM存儲(chǔ)引擎只支持表鎖,這也是MySQL開始幾個(gè)版本中唯一支持的鎖類型。隨著應(yīng)用對(duì)事務(wù)完整性和并發(fā)性要求的不斷提高,MySQL才開始開發(fā)基于事務(wù)的存儲(chǔ)引擎,后來慢慢出現(xiàn)了支持頁鎖的BDB存儲(chǔ)引擎和支持行鎖的InnoDB存儲(chǔ)引擎(實(shí)際 InnoDB是單獨(dú)的一個(gè)公司,現(xiàn)在已經(jīng)被Oracle公司收購(gòu))。但是MyISAM的表鎖依然是使用最為廣泛的鎖類型。本節(jié)將詳細(xì)介紹MyISAM表鎖的使用。
查詢表級(jí)鎖爭(zhēng)用情況
可以通過檢查table_locks_waited和table_locks_immediate狀態(tài)變量來分析系統(tǒng)上的表鎖定爭(zhēng)奪:
mysql> show status like 'table%'; +-----------------------+-------+ | Variable_name | Value | +-----------------------+-------+ | Table_locks_immediate | 2979 | | Table_locks_waited | 0 | +-----------------------+-------+ 2 rows in set (0.00 sec))
如果Table_locks_waited的值比較高,則說明存在著較嚴(yán)重的表級(jí)鎖爭(zhēng)用情況。
MySQL的表級(jí)鎖有兩種模式:表共享讀鎖(Table Read Lock)和表獨(dú)占寫鎖(Table Write Lock)。鎖模式的兼容性如下表所示。
MySQL中的表鎖兼容性
請(qǐng)求鎖模式 是否兼容 當(dāng)前鎖模式 |
None | 讀鎖 | 寫鎖 |
讀鎖 | 是 | 是 | 否 |
寫鎖 | 是 | 否 | 否 |
可見,對(duì)MyISAM表的讀操作,不會(huì)阻塞其他用戶對(duì)同一表的讀請(qǐng)求,但會(huì)阻塞對(duì)同一表的寫請(qǐng)求;對(duì) MyISAM表的寫操作,則會(huì)阻塞其他用戶對(duì)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(jù)如下表所示的例子可以知道,當(dāng)一個(gè)線程獲得對(duì)一個(gè)表的寫鎖后,只有持有鎖的線程可以對(duì)表進(jìn)行更新操作。其他線程的讀、寫操作都會(huì)等待,直到鎖被釋放為止。
MyISAM存儲(chǔ)引擎的寫阻塞讀例子
session_1 | session_2 |
獲得表film_text的WRITE鎖定 mysql> lock table film_text write;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
|
當(dāng)前session對(duì)鎖定表的查詢、更新、插入操作都可以執(zhí)行: mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001; |
其他session對(duì)鎖定表的查詢被阻塞,需要等待鎖被釋放: mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001;等待 |
釋放鎖: mysql> unlock tables;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
等待 |
Session2獲得鎖,查詢返回: mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001;+---------+-------+ | film_id | title | +---------+-------+ | 1001 | Test | +---------+-------+ 1 row in set (57.59 sec) |
MyISAM在執(zhí)行查詢語句(SELECT)前,會(huì)自動(dòng)給涉及的所有表加讀鎖,在執(zhí)行更新操作(UPDATE、DELETE、INSERT等)前,會(huì)自動(dòng)給涉及的表加寫鎖,這個(gè)過程并不需要用戶干預(yù),因此,用戶一般不需要直接用LOCK TABLE命令給MyISAM表顯式加鎖。在本書的示例中,顯式加鎖基本上都是為了方便而已,并非必須如此。
給MyISAM表顯示加鎖,一般是為了在一定程度模擬事務(wù)操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)某一時(shí)間點(diǎn)多個(gè)表的一致性讀取。例如,有一個(gè)訂單表orders,其中記錄有各訂單的總金額total,同時(shí)還有一個(gè)訂單明細(xì)表order_detail,其中記錄有各訂單每一產(chǎn)品的金額小計(jì) subtotal,假設(shè)我們需要檢查這兩個(gè)表的金額合計(jì)是否相符,可能就需要執(zhí)行如下兩條SQL:
Select sum(total) from orders; Select sum(subtotal) from order_detail;
這時(shí),如果不先給兩個(gè)表加鎖,就可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果,因?yàn)榈谝粭l語句執(zhí)行過程中,order_detail表可能已經(jīng)發(fā)生了改變。因此,正確的方法應(yīng)該是:
Lock tables orders read local, order_detail read local; Select sum(total) from orders; Select sum(subtotal) from order_detail; Unlock tables;
要特別說明以下兩點(diǎn)內(nèi)容。
上面的例子在LOCK TABLES時(shí)加了“l(fā)ocal”選項(xiàng),其作用就是在滿足MyISAM表并發(fā)插入條件的情況下,允許其他用戶在表尾并發(fā)插入記錄,有關(guān)MyISAM表的并發(fā)插入問題,在后面的章節(jié)中還會(huì)進(jìn)一步介紹。
在用LOCK TABLES給表顯式加表鎖時(shí),必須同時(shí)取得所有涉及到表的鎖,并且MySQL不支持鎖升級(jí)。也就是說,在執(zhí)行LOCK TABLES后,只能訪問顯式加鎖的這些表,不能訪問未加鎖的表;同時(shí),如果加的是讀鎖,那么只能執(zhí)行查詢操作,而不能執(zhí)行更新操作。其實(shí),在自動(dòng)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(huì)出現(xiàn)死鎖(Deadlock Free)的原因。
在如下表所示的例子中,一個(gè)session使用LOCK TABLE命令給表film_text加了讀鎖,這個(gè)session可以查詢鎖定表中的記錄,但更新或訪問其他表都會(huì)提示錯(cuò)誤;同時(shí),另外一個(gè)session可以查詢表中的記錄,但更新就會(huì)出現(xiàn)鎖等待。
MyISAM存儲(chǔ)引擎的讀阻塞寫例子
session_1 | session_2 |
獲得表film_text的READ鎖定 mysql> lock table film_text write;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
|
當(dāng)前session可以查詢?cè)摫碛涗?/p>
mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001; |
其他session也可以查詢?cè)摫淼挠涗?/p>
mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1001; |
當(dāng)前session不能查詢沒有鎖定的表 mysql> select film_id,title from film where film_id = 1001;ERROR 1100 (HY000): Table 'film' was not locked with LOCK TABLES |
其他session可以查詢或者更新未鎖定的表 mysql> select film_id,title from film where film_id = 1001;+---------+---------------+ | film_id | title | +---------+---------------+ | 1001 | update record | +---------+---------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> update film set title = 'Test' where film_id = 1001; Query OK, 1 row affected (0.04 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 |
當(dāng)前session中插入或者更新鎖定的表都會(huì)提示錯(cuò)誤: mysql> insert into film_text (film_id,title) values(1002,'Test');ERROR 1099 (HY000): Table 'film_text' was locked with a READ lock and can't be updated mysql> update film_text set title = 'Test' where film_id = 1001; ERROR 1099 (HY000): Table 'film_text' was locked with a READ lock and can't be updated |
其他session更新鎖定表會(huì)等待獲得鎖: mysql> update film_text set title = 'Test' where film_id = 1001;等待 |
釋放鎖 mysql> unlock tables;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
等待 |
Session獲得鎖,更新操作完成: mysql> update film_text set title = 'Test' where film_id = 1001;Query OK, 1 row affected (1 min 0.71 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 |
注意,當(dāng)使用LOCK TABLES時(shí),不僅需要一次鎖定用到的所有表,而且,同一個(gè)表在SQL語句中出現(xiàn)多少次,就要通過與SQL語句中相同的別名鎖定多少次,否則也會(huì)出錯(cuò)!舉例說明如下。
(1)對(duì)actor表獲得讀鎖:
mysql> lock table actor read; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
(2)但是通過別名訪問會(huì)提示錯(cuò)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(duì)別名分別鎖定:
mysql> lock table actor as a read,actor as b read; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
(4)按照別名的查詢可以正確執(zhí)行:
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; +------------+-----------+------------+-----------+ | first_name | last_name | first_name | last_name | +------------+-----------+------------+-----------+ | Lisa | Tom | LISA | MONROE | +------------+-----------+------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec)
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表也支持查詢和插入操作的并發(fā)進(jìn)行。
MyISAM存儲(chǔ)引擎有一個(gè)系統(tǒng)變量concurrent_insert,專門用以控制其并發(fā)插入的行為,其值分別可以為0、1或2。
當(dāng)concurrent_insert設(shè)置為0時(shí),不允許并發(fā)插入。
當(dāng)concurrent_insert設(shè)置為1時(shí),如果MyISAM表中沒有空洞(即表的中間沒有被刪除的行),MyISAM允許在一個(gè)進(jìn)程讀表的同時(shí),另一個(gè)進(jìn)程從表尾插入記錄。這也是MySQL的默認(rèn)設(shè)置。
當(dāng)concurrent_insert設(shè)置為2時(shí),無論MyISAM表中有沒有空洞,都允許在表尾并發(fā)插入記錄。
在如下表所示的例子中,session_1獲得了一個(gè)表的READ LOCAL鎖,該線程可以對(duì)表進(jìn)行查詢操作,但不能對(duì)表進(jìn)行更新操作;其他的線程(session_2),雖然不能對(duì)表進(jìn)行刪除和更新操作,但卻可以對(duì)該表進(jìn)行并發(fā)插入操作,這里假設(shè)該表中間不存在空洞。
MyISAM存儲(chǔ)引擎的讀寫(INSERT)并發(fā)例子
session_1 | session_2 |
獲得表film_text的READ LOCAL鎖定 mysql> lock table film_text read local;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
|
當(dāng)前session不能對(duì)鎖定表進(jìn)行更新或者插入操作: mysql> insert into film_text (film_id,title) values(1002,'Test');ERROR 1099 (HY000): Table 'film_text' was locked with a READ lock and can't be updated mysql> update film_text set title = 'Test' where film_id = 1001; ERROR 1099 (HY000): Table 'film_text' was locked with a READ lock and can't be updated |
其他session可以進(jìn)行插入操作,但是更新會(huì)等待: mysql> insert into film_text (film_id,title) values(1002,'Test');Query OK, 1 row affected (0.00 sec) mysql> update film_text set title = 'Update Test' where film_id = 1001; 等待 |
當(dāng)前session不能訪問其他session插入的記錄: mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1002;Empty set (0.00 sec) |
|
釋放鎖: mysql> unlock tables; |
等待 |
當(dāng)前session解鎖后可以獲得其他session插入的記錄: mysql> select film_id,title from film_text where film_id = 1002;+---------+-------+ | film_id | title | +---------+-------+ | 1002 | Test | +---------+-------+ 1 row in set (0.00 sec) |
Session2獲得鎖,更新操作完成: mysql> update film_text set title = 'Update Test' where film_id = 1001;Query OK, 1 row affected (1 min 17.75 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 |
可以利用MyISAM存儲(chǔ)引擎的并發(fā)插入特性,來解決應(yīng)用中對(duì)同一表查詢和插入的鎖爭(zhēng)用。例如,將concurrent_insert系統(tǒng)變量設(shè)為2,總是允許并發(fā)插入;同時(shí),通過定期在系統(tǒng)空閑時(shí)段執(zhí)行 OPTIMIZE TABLE語句來整理空間碎片,收回因刪除記錄而產(chǎn)生的中間空洞。有關(guān)OPTIMIZE TABLE語句的詳細(xì)介紹,可以參見第18章中“兩個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的優(yōu)化方法”一節(jié)的內(nèi)容。
MyISAM的鎖調(diào)度
前面講過,MyISAM存儲(chǔ)引擎的讀鎖和寫鎖是互斥的,讀寫操作是串行的。那么,一個(gè)進(jìn)程請(qǐng)求某個(gè) MyISAM表的讀鎖,同時(shí)另一個(gè)進(jìn)程也請(qǐng)求同一表的寫鎖,MySQL如何處理呢?答案是寫進(jìn)程先獲得鎖。不僅如此,即使讀請(qǐng)求先到鎖等待隊(duì)列,寫請(qǐng)求后到,寫鎖也會(huì)插到讀鎖請(qǐng)求之前!這是因?yàn)镸ySQL認(rèn)為寫請(qǐng)求一般比讀請(qǐng)求要重要。這也正是MyISAM表不太適合于有大量更新操作和查詢操作應(yīng)用的原因,因?yàn)椋罅康母虏僮鲿?huì)造成查詢操作很難獲得讀鎖,從而可能永遠(yuǎn)阻塞。這種情況有時(shí)可能會(huì)變得非常糟糕!幸好我們可以通過一些設(shè)置來調(diào)節(jié)MyISAM 的調(diào)度行為。
通過指定啟動(dòng)參數(shù)low-priority-updates,使MyISAM引擎默認(rèn)給予讀請(qǐng)求以優(yōu)先的權(quán)利。
通過執(zhí)行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1,使該連接發(fā)出的更新請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)降低。
通過指定INSERT、UPDATE、DELETE語句的LOW_PRIORITY屬性,降低該語句的優(yōu)先級(jí)。
雖然上面3種方法都是要么更新優(yōu)先,要么查詢優(yōu)先的方法,但還是可以用其來解決查詢相對(duì)重要的應(yīng)用(如用戶登錄系統(tǒng))中,讀鎖等待嚴(yán)重的問題。
另外,MySQL也提供了一種折中的辦法來調(diào)節(jié)讀寫沖突,即給系統(tǒng)參數(shù)max_write_lock_count設(shè)置一個(gè)合適的值,當(dāng)一個(gè)表的讀鎖達(dá)到這個(gè)值后,MySQL就暫時(shí)將寫請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)降低,給讀進(jìn)程一定獲得鎖的機(jī)會(huì)。
上面已經(jīng)討論了寫優(yōu)先調(diào)度機(jī)制帶來的問題和解決辦法。這里還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):一些需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的查詢操作,也會(huì)使寫進(jìn)程“餓死”!因此,應(yīng)用中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的查詢操作,不要總想用一條SELECT語句來解決問題,因?yàn)檫@種看似巧妙的SQL語句,往往比較復(fù)雜,執(zhí)行時(shí)間較長(zhǎng),在可能的情況下可以通過使用中間表等措施對(duì)SQL語句做一定的“分解”,使每一步查詢都能在較短時(shí)間完成,從而減少鎖沖突。如果復(fù)雜查詢不可避免,應(yīng)盡量安排在數(shù)據(jù)庫(kù)空閑時(shí)段執(zhí)行,比如一些定期統(tǒng)計(jì)可以安排在夜間執(zhí)行。
InnoDB鎖問題
InnoDB與MyISAM的最大不同有兩點(diǎn):一是支持事務(wù)(TRANSACTION);二是采用了行級(jí)鎖。行級(jí)鎖與表級(jí)鎖本來就有許多不同之處,另外,事務(wù)的引入也帶來了一些新問題。下面我們先介紹一點(diǎn)背景知識(shí),然后詳細(xì)討論InnoDB的鎖問題。
背景知識(shí)
1.事務(wù)(Transaction)及其ACID屬性
事務(wù)是由一組SQL語句組成的邏輯處理單元,事務(wù)具有以下4個(gè)屬性,通常簡(jiǎn)稱為事務(wù)的ACID屬性。
原子性(Atomicity):事務(wù)是一個(gè)原子操作單元,其對(duì)數(shù)據(jù)的修改,要么全都執(zhí)行,要么全都不執(zhí)行。
一致性(Consistent):在事務(wù)開始和完成時(shí),數(shù)據(jù)都必須保持一致狀態(tài)。這意味著所有相關(guān)的數(shù)據(jù)規(guī)則都必須應(yīng)用于事務(wù)的修改,以保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性;事務(wù)結(jié)束時(shí),所有的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如B樹索引或雙向鏈表)也都必須是正確的。
隔離性(Isolation):數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供一定的隔離機(jī)制,保證事務(wù)在不受外部并發(fā)操作影響的“獨(dú)立”環(huán)境執(zhí)行。這意味著事務(wù)處理過程中的中間狀態(tài)對(duì)外部是不可見的,反之亦然。
持久性(Durable):事務(wù)完成之后,它對(duì)于數(shù)據(jù)的修改是永久性的,即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障也能夠保持。
銀行轉(zhuǎn)帳就是事務(wù)的一個(gè)典型例子。
2.并發(fā)事務(wù)處理帶來的問題
相對(duì)于串行處理來說,并發(fā)事務(wù)處理能大大增加數(shù)據(jù)庫(kù)資源的利用率,提高數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的事務(wù)吞吐量,從而可以支持更多的用戶。但并發(fā)事務(wù)處理也會(huì)帶來一些問題,主要包括以下幾種情況。
更新丟失(Lost Update):當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)選擇同一行,然后基于最初選定的值更新該行時(shí),由于每個(gè)事務(wù)都不知道其他事務(wù)的存在,就會(huì)發(fā)生丟失更新問題--最后的更新覆蓋了由其他事務(wù)所做的更新。例如,兩個(gè)編輯人員制作了同一文檔的電子副本。每個(gè)編輯人員獨(dú)立地更改其副本,然后保存更改后的副本,這樣就覆蓋了原始文檔。最后保存其更改副本的編輯人員覆蓋另一個(gè)編輯人員所做的更改。如果在一個(gè)編輯人員完成并提交事務(wù)之前,另一個(gè)編輯人員不能訪問同一文件,則可避免此問題。
臟讀(Dirty Reads):一個(gè)事務(wù)正在對(duì)一條記錄做修改,在這個(gè)事務(wù)完成并提交前,這條記錄的數(shù)據(jù)就處于不一致狀態(tài);這時(shí),另一個(gè)事務(wù)也來讀取同一條記錄,如果不加控制,第二個(gè)事務(wù)讀取了這些“臟”數(shù)據(jù),并據(jù)此做進(jìn)一步的處理,就會(huì)產(chǎn)生未提交的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。這種現(xiàn)象被形象地叫做"臟讀"。
不可重復(fù)讀(Non-Repeatable Reads):一個(gè)事務(wù)在讀取某些數(shù)據(jù)后的某個(gè)時(shí)間,再次讀取以前讀過的數(shù)據(jù),卻發(fā)現(xiàn)其讀出的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)生了改變、或某些記錄已經(jīng)被刪除了!這種現(xiàn)象就叫做“不可重復(fù)讀”。
幻讀(Phantom Reads):一個(gè)事務(wù)按相同的查詢條件重新讀取以前檢索過的數(shù)據(jù),卻發(fā)現(xiàn)其他事務(wù)插入了滿足其查詢條件的新數(shù)據(jù),這種現(xiàn)象就稱為“幻讀”。
3.事務(wù)隔離級(jí)別
在上面講到的并發(fā)事務(wù)處理帶來的問題中,“更新丟失”通常是應(yīng)該完全避免的。但防止更新丟失,并不能單靠數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)控制器來解決,需要應(yīng)用程序?qū)σ碌臄?shù)據(jù)加必要的鎖來解決,因此,防止更新丟失應(yīng)該是應(yīng)用的責(zé)任。
“臟讀”、“不可重復(fù)讀”和“幻讀”,其實(shí)都是數(shù)據(jù)庫(kù)讀一致性問題,必須由數(shù)據(jù)庫(kù)提供一定的事務(wù)隔離機(jī)制來解決。數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)事務(wù)隔離的方式,基本上可分為以下兩種。
一種是在讀取數(shù)據(jù)前,對(duì)其加鎖,阻止其他事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。
另一種是不用加任何鎖,通過一定機(jī)制生成一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)間點(diǎn)的一致性數(shù)據(jù)快照(Snapshot),并用這個(gè)快照來提供一定級(jí)別(語句級(jí)或事務(wù)級(jí))的一致性讀取。從用戶的角度來看,好像是數(shù)據(jù)庫(kù)可以提供同一數(shù)據(jù)的多個(gè)版本,因此,這種技術(shù)叫做數(shù)據(jù)多版本并發(fā)控制(MultiVersion Concurrency Control,簡(jiǎn)稱MVCC或MCC),也經(jīng)常稱為多版本數(shù)據(jù)庫(kù)。
數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)隔離越嚴(yán)格,并發(fā)副作用越小,但付出的代價(jià)也就越大,因?yàn)槭聞?wù)隔離實(shí)質(zhì)上就是使事務(wù)在一定程度上 “串行化”進(jìn)行,這顯然與“并發(fā)”是矛盾的。同時(shí),不同的應(yīng)用對(duì)讀一致性和事務(wù)隔離程度的要求也是不同的,比如許多應(yīng)用對(duì)“不可重復(fù)讀”和“幻讀”并不敏感,可能更關(guān)心數(shù)據(jù)并發(fā)訪問的能力。
為了解決“隔離”與“并發(fā)”的矛盾,ISO/ANSI SQL92定義了4個(gè)事務(wù)隔離級(jí)別,每個(gè)級(jí)別的隔離程度不同,允許出現(xiàn)的副作用也不同,應(yīng)用可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)邏輯要求,通過選擇不同的隔離級(jí)別來平衡 “隔離”與“并發(fā)”的矛盾。下表很好地概括了這4個(gè)隔離級(jí)別的特性。
4種隔離級(jí)別比較
讀數(shù)據(jù)一致性及允許的并發(fā)副作用 隔離級(jí)別 |
讀數(shù)據(jù)一致性 | 臟讀 | 不可重復(fù)讀 | 幻讀 |
未提交讀(Read uncommitted) |
最低級(jí)別,只能保證不讀取物理上損壞的數(shù)據(jù) | 是 | 是 | 是 |
已提交度(Read committed) |
語句級(jí) | 否 | 是 | 是 |
可重復(fù)讀(Repeatable read) |
事務(wù)級(jí) | 否 | 否 | 是 |
可序列化(Serializable) |
最高級(jí)別,事務(wù)級(jí) | 否 | 否 | 否 |
最后要說明的是:各具體數(shù)據(jù)庫(kù)并不一定完全實(shí)現(xiàn)了上述4個(gè)隔離級(jí)別,例如,Oracle只提供Read committed和Serializable兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)隔離級(jí)別,另外還提供自己定義的Read only隔離級(jí)別;SQL Server除支持上述ISO/ANSI SQL92定義的4個(gè)隔離級(jí)別外,還支持一個(gè)叫做“快照”的隔離級(jí)別,但嚴(yán)格來說它是一個(gè)用MVCC實(shí)現(xiàn)的Serializable隔離級(jí)別。MySQL 支持全部4個(gè)隔離級(jí)別,但在具體實(shí)現(xiàn)時(shí),有一些特點(diǎn),比如在一些隔離級(jí)別下是采用MVCC一致性讀,但某些情況下又不是,這些內(nèi)容在后面的章節(jié)中將會(huì)做進(jìn)一步介紹。
獲取InnoDB行鎖爭(zhēng)用情況
可以通過檢查InnoDB_row_lock狀態(tài)變量來分析系統(tǒng)上的行鎖的爭(zhēng)奪情況:
mysql> show status like 'innodb_row_lock%'; +-------------------------------+-------+ | Variable_name | Value | +-------------------------------+-------+ | InnoDB_row_lock_current_waits | 0 | | InnoDB_row_lock_time | 0 | | InnoDB_row_lock_time_avg | 0 | | InnoDB_row_lock_time_max | 0 | | InnoDB_row_lock_waits | 0 | +-------------------------------+-------+ 5 rows in set (0.01 sec)
如果發(fā)現(xiàn)鎖爭(zhēng)用比較嚴(yán)重,如InnoDB_row_lock_waits和InnoDB_row_lock_time_avg的值比較高,還可以通過設(shè)置InnoDB Monitors來進(jìn)一步觀察發(fā)生鎖沖突的表、數(shù)據(jù)行等,并分析鎖爭(zhēng)用的原因。
具體方法如下:
mysql> CREATE TABLE innodb_monitor(a INT) ENGINE=INNODB; Query OK, 0 rows affected (0.14 sec)
然后就可以用下面的語句來進(jìn)行查看:
mysql> Show innodb status\G; *************************** 1. row *************************** Type: InnoDB Name: Status: … … ------------ TRANSACTIONS ------------ Trx id counter 0 117472192 Purge done for trx's n:o 0 117472190 undo n:o 0 0 History list length 17 Total number of lock structs in row lock hash table 0 LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION: ---TRANSACTION 0 117472185, not started, process no 11052, OS thread id 1158191456 MySQL thread id 200610, query id 291197 localhost root ---TRANSACTION 0 117472183, not started, process no 11052, OS thread id 1158723936 MySQL thread id 199285, query id 291199 localhost root Show innodb status …
監(jiān)視器可以通過發(fā)出下列語句來停止查看:
mysql> DROP TABLE innodb_monitor; Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
設(shè)置監(jiān)視器后,在SHOW INNODB STATUS的顯示內(nèi)容中,會(huì)有詳細(xì)的當(dāng)前鎖等待的信息,包括表名、鎖類型、鎖定記錄的情況等,便于進(jìn)行進(jìn)一步的分析和問題的確定。打開監(jiān)視器以后,默認(rèn)情況下每15秒會(huì)向日志中記錄監(jiān)控的內(nèi)容,如果長(zhǎng)時(shí)間打開會(huì)導(dǎo)致.err文件變得非常的巨大,所以用戶在確認(rèn)問題原因之后,要記得刪除監(jiān)控表以關(guān)閉監(jiān)視器,或者通過使用“--console”選項(xiàng)來啟動(dòng)服務(wù)器以關(guān)閉寫日志文件。
InnoDB的行鎖模式及加鎖方法
InnoDB實(shí)現(xiàn)了以下兩種類型的行鎖。
共享鎖(S):允許一個(gè)事務(wù)去讀一行,阻止其他事務(wù)獲得相同數(shù)據(jù)集的排他鎖。
排他鎖(X):允許獲得排他鎖的事務(wù)更新數(shù)據(jù),阻止其他事務(wù)取得相同數(shù)據(jù)集的共享讀鎖和排他寫鎖。另外,為了允許行鎖和表鎖共存,實(shí)現(xiàn)多粒度鎖機(jī)制,InnoDB還有兩種內(nèi)部使用的意向鎖(Intention Locks),這兩種意向鎖都是表鎖。
意向共享鎖(IS):事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行加行共享鎖,事務(wù)在給一個(gè)數(shù)據(jù)行加共享鎖前必須先取得該表的IS鎖。
意向排他鎖(IX):事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行加行排他鎖,事務(wù)在給一個(gè)數(shù)據(jù)行加排他鎖前必須先取得該表的IX鎖。
上述鎖模式的兼容情況具體如下表所示。
InnoDB行鎖模式兼容性列表
請(qǐng)求鎖模式 是否兼容 當(dāng)前鎖模式 |
X | IX | S | IS |
X | 沖突 | 沖突 | 沖突 | 沖突 |
IX | 沖突 | 兼容 | 沖突 | 兼容 |
S | 沖突 | 沖突 | 兼容 | 兼容 |
IS | 沖突 | 兼容 | 兼容 | 兼容 |
如果一個(gè)事務(wù)請(qǐng)求的鎖模式與當(dāng)前的鎖兼容,InnoDB就將請(qǐng)求的鎖授予該事務(wù);反之,如果兩者不兼容,該事務(wù)就要等待鎖釋放。
意向鎖是InnoDB自動(dòng)加的,不需用戶干預(yù)。對(duì)于UPDATE、DELETE和INSERT語句,InnoDB會(huì)自動(dòng)給涉及數(shù)據(jù)集加排他鎖(X);對(duì)于普通SELECT語句,InnoDB不會(huì)加任何鎖;事務(wù)可以通過以下語句顯示給記錄集加共享鎖或排他鎖。
共享鎖(S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE。
排他鎖(X):SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE。
用SELECT ... IN SHARE MODE獲得共享鎖,主要用在需要數(shù)據(jù)依存關(guān)系時(shí)來確認(rèn)某行記錄是否存在,并確保沒有人對(duì)這個(gè)記錄進(jìn)行UPDATE或者DELETE操作。但是如果當(dāng)前事務(wù)也需要對(duì)該記錄進(jìn)行更新操作,則很有可能造成死鎖,對(duì)于鎖定行記錄后需要進(jìn)行更新操作的應(yīng)用,應(yīng)該使用SELECT... FOR UPDATE方式獲得排他鎖。
在如下表所示的例子中,使用了SELECT ... IN SHARE MODE加鎖后再更新記錄,看看會(huì)出現(xiàn)什么情況,其中actor表的actor_id字段為主鍵。
InnoDB存儲(chǔ)引擎的共享鎖例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178; +----------+------------+-----------+ | actor_id | first_name | last_name | +----------+------------+-----------+ | 178 | LISA | MONROE | +----------+------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178; +----------+------------+-----------+ | actor_id | first_name | last_name | +----------+------------+-----------+ | 178 | LISA | MONROE | +----------+------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
當(dāng)前session對(duì)actor_id=178的記錄加share mode 的共享鎖: mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178lock in share mode;+----------+------------+-----------+ | actor_id | first_name | last_name | +----------+------------+-----------+ | 178 | LISA | MONROE | +----------+------------+-----------+ 1 row in set (0.01 sec) |
|
其他session仍然可以查詢記錄,并也可以對(duì)該記錄加share mode的共享鎖: mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178lock in share mode;+----------+------------+-----------+ | actor_id | first_name | last_name | +----------+------------+-----------+ | 178 | LISA | MONROE | +----------+------------+-----------+ 1 row in set (0.01 sec) |
|
當(dāng)前session對(duì)鎖定的記錄進(jìn)行更新操作,等待鎖: mysql> update actor set last_name = 'MONROE T' where actor_id = 178;等待 |
|
其他session也對(duì)該記錄進(jìn)行更新操作,則會(huì)導(dǎo)致死鎖退出: mysql> update actor set last_name = 'MONROE T' where actor_id = 178; |
|
獲得鎖后,可以成功更新: mysql> update actor set last_name = 'MONROE T' where actor_id = 178;Query OK, 1 row affected (17.67 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 |
當(dāng)使用SELECT...FOR UPDATE加鎖后再更新記錄,出現(xiàn)如下表所示的情況。
InnoDB存儲(chǔ)引擎的排他鎖例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178; +----------+------------+-----------+ | actor_id | first_name | last_name | +----------+------------+-----------+ | 178 | LISA | MONROE | +----------+------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178; +----------+------------+-----------+ | actor_id | first_name | last_name | +----------+------------+-----------+ | 178 | LISA | MONROE | +----------+------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
當(dāng)前session對(duì)actor_id=178的記錄加for update的排它鎖: mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178 for update;+----------+------------+-----------+ | actor_id | first_name | last_name | +----------+------------+-----------+ | 178 | LISA | MONROE | +----------+------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
|
其他session可以查詢?cè)撚涗洠遣荒軐?duì)該記錄加共享鎖,會(huì)等待獲得鎖: mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;+----------+------------+-----------+ | actor_id | first_name | last_name | +----------+------------+-----------+ | 178 | LISA | MONROE | +----------+------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178 for update; 等待 |
|
當(dāng)前session可以對(duì)鎖定的記錄進(jìn)行更新操作,更新后釋放鎖: mysql> update actor set last_name = 'MONROE T' where actor_id = 178;Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 mysql> commit; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) |
|
其他session獲得鎖,得到其他session提交的記錄: mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178 for update;+----------+------------+-----------+ | actor_id | first_name | last_name | +----------+------------+-----------+ | 178 | LISA | MONROE T | +----------+------------+-----------+ 1 row in set (9.59 sec) |
InnoDB行鎖實(shí)現(xiàn)方式
InnoDB行鎖是通過給索引上的索引項(xiàng)加鎖來實(shí)現(xiàn)的,這一點(diǎn)MySQL與Oracle不同,后者是通過在數(shù)據(jù)塊中對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)行加鎖來實(shí)現(xiàn)的。InnoDB這種行鎖實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)意味著:只有通過索引條件檢索數(shù)據(jù),InnoDB才使用行級(jí)鎖,否則,InnoDB將使用表鎖!
在實(shí)際應(yīng)用中,要特別注意InnoDB行鎖的這一特性,不然的話,可能導(dǎo)致大量的鎖沖突,從而影響并發(fā)性能。下面通過一些實(shí)際例子來加以說明。
(1)在不通過索引條件查詢的時(shí)候,InnoDB確實(shí)使用的是表鎖,而不是行鎖。
在如下所示的例子中,開始tab_no_index表沒有索引:
mysql> create table tab_no_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb; Query OK, 0 rows affected (0.15 sec) mysql> insert into tab_no_index values(1,'1'),(2,'2'),(3,'3'),(4,'4'); Query OK, 4 rows affected (0.00 sec) Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0
InnoDB存儲(chǔ)引擎的表在不使用索引時(shí)使用表鎖例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from tab_no_index where id = 1 ; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 1 | 1 | +------+------+ 1 row in set (0.00 sec) |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from tab_no_index where id = 2 ; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 2 | 2 | +------+------+ 1 row in set (0.00 sec) |
mysql> select * from tab_no_index where id = 1 for update; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 1 | 1 | +------+------+ 1 row in set (0.00 sec) |
|
mysql> select * from tab_no_index where id = 2 for update;
等待 |
在如上表所示的例子中,看起來session_1只給一行加了排他鎖,但session_2在請(qǐng)求其他行的排他鎖時(shí),卻出現(xiàn)了鎖等待!原因就是在沒有索引的情況下,InnoDB只能使用表鎖。當(dāng)我們給其增加一個(gè)索引后,InnoDB就只鎖定了符合條件的行,如下表所示。
創(chuàng)建tab_with_index表,id字段有普通索引:
mysql> create table tab_with_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb; Query OK, 0 rows affected (0.15 sec) mysql> alter table tab_with_index add index id(id); Query OK, 4 rows affected (0.24 sec) Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0
InnoDB存儲(chǔ)引擎的表在使用索引時(shí)使用行鎖例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from tab_with_index where id = 1 ; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 1 | 1 | +------+------+ 1 row in set (0.00 sec) |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from tab_with_index where id = 2 ; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 2 | 2 | +------+------+ 1 row in set (0.00 sec) |
mysql> select * from tab_with_index where id = 1 for update; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 1 | 1 | +------+------+ 1 row in set (0.00 sec) |
|
mysql> select * from tab_with_index where id = 2 for update; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 2 | 2 | +------+------+ 1 row in set (0.00 sec) |
(2)由于MySQL的行鎖是針對(duì)索引加的鎖,不是針對(duì)記錄加的鎖,所以雖然是訪問不同行的記錄,但是如果是使用相同的索引鍵,是會(huì)出現(xiàn)鎖沖突的。應(yīng)用設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意這一點(diǎn)。
在如下表所示的例子中,表tab_with_index的id字段有索引,name字段沒有索引:
mysql> alter table tab_with_index drop index name; Query OK, 4 rows affected (0.22 sec) Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0 mysql> insert into tab_with_index values(1,'4'); Query OK, 1 row affected (0.00 sec) mysql> select * from tab_with_index where id = 1; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 1 | 1 | | 1 | 4 | +------+------+ 2 rows in set (0.00 sec)
InnoDB存儲(chǔ)引擎使用相同索引鍵的阻塞例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> select * from tab_with_index where id = 1 and name = '1' for update; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 1 | 1 | +------+------+ 1 row in set (0.00 sec) |
|
雖然session_2訪問的是和session_1不同的記錄,但是因?yàn)槭褂昧讼嗤乃饕孕枰却i: mysql> select * from tab_with_index where id = 1 and name = '4' for update;等待 |
(3)當(dāng)表有多個(gè)索引的時(shí)候,不同的事務(wù)可以使用不同的索引鎖定不同的行,另外,不論是使用主鍵索引、唯一索引或普通索引,InnoDB都會(huì)使用行鎖來對(duì)數(shù)據(jù)加鎖。
在如下表所示的例子中,表tab_with_index的id字段有主鍵索引,name字段有普通索引:
mysql> alter table tab_with_index add index name(name); Query OK, 5 rows affected (0.23 sec) Records: 5 Duplicates: 0 Warnings: 0
InnoDB存儲(chǔ)引擎的表使用不同索引的阻塞例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> select * from tab_with_index where id = 1 for update; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 1 | 1 | | 1 | 4 | +------+------+ 2 rows in set (0.00 sec) |
|
Session_2使用name的索引訪問記錄,因?yàn)橛涗洓]有被索引,所以可以獲得鎖: mysql> select * from tab_with_index where name = '2' for update;+------+------+ | id | name | +------+------+ | 2 | 2 | +------+------+ 1 row in set (0.00 sec) |
|
由于訪問的記錄已經(jīng)被session_1鎖定,所以等待獲得鎖。: mysql> select * from tab_with_index where name = '4' for update; |
(4)即便在條件中使用了索引字段,但是否使用索引來檢索數(shù)據(jù)是由MySQL通過判斷不同執(zhí)行計(jì)劃的代價(jià)來決定的,如果MySQL認(rèn)為全表掃描效率更高,比如對(duì)一些很小的表,它就不會(huì)使用索引,這種情況下InnoDB將使用表鎖,而不是行鎖。因此,在分析鎖沖突時(shí),別忘了檢查SQL的執(zhí)行計(jì)劃,以確認(rèn)是否真正使用了索引。
在下面的例子中,檢索值的數(shù)據(jù)類型與索引字段不同,雖然MySQL能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換,但卻不會(huì)使用索引,從而導(dǎo)致InnoDB使用表鎖。通過用explain檢查兩條SQL的執(zhí)行計(jì)劃,我們可以清楚地看到了這一點(diǎn)。
例子中tab_with_index表的name字段有索引,但是name字段是varchar類型的,如果where條件中不是和varchar類型進(jìn)行比較,則會(huì)對(duì)name進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換,而執(zhí)行的全表掃描。
mysql> alter table tab_no_index add index name(name); Query OK, 4 rows affected (8.06 sec) Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0 mysql> explain select * from tab_with_index where name = 1 \G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: tab_with_index type: ALL possible_keys: name key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 4 Extra: Using where 1 row in set (0.00 sec) mysql> explain select * from tab_with_index where name = '1' \G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: tab_with_index type: ref possible_keys: name key: name key_len: 23 ref: const rows: 1 Extra: Using where 1 row in set (0.00 sec)
間隙鎖(Next-Key鎖)
當(dāng)我們用范圍條件而不是相等條件檢索數(shù)據(jù),并請(qǐng)求共享或排他鎖時(shí),InnoDB會(huì)給符合條件的已有數(shù)據(jù)記錄的索引項(xiàng)加鎖;對(duì)于鍵值在條件范圍內(nèi)但并不存在的記錄,叫做“間隙(GAP)”,InnoDB也會(huì)對(duì)這個(gè)“間隙”加鎖,這種鎖機(jī)制就是所謂的間隙鎖(Next-Key鎖)。
舉例來說,假如emp表中只有101條記錄,其empid的值分別是 1,2,...,100,101,下面的SQL:
Select * from emp where empid > 100 for update;
是一個(gè)范圍條件的檢索,InnoDB不僅會(huì)對(duì)符合條件的empid值為101的記錄加鎖,也會(huì)對(duì)empid大于101(這些記錄并不存在)的“間隙”加鎖。
InnoDB使用間隙鎖的目的,一方面是為了防止幻讀,以滿足相關(guān)隔離級(jí)別的要求,對(duì)于上面的例子,要是不使用間隙鎖,如果其他事務(wù)插入了empid大于100的任何記錄,那么本事務(wù)如果再次執(zhí)行上述語句,就會(huì)發(fā)生幻讀;另外一方面,是為了滿足其恢復(fù)和復(fù)制的需要。有關(guān)其恢復(fù)和復(fù)制對(duì)鎖機(jī)制的影響,以及不同隔離級(jí)別下InnoDB使用間隙鎖的情況,在后續(xù)的章節(jié)中會(huì)做進(jìn)一步介紹。
很顯然,在使用范圍條件檢索并鎖定記錄時(shí),InnoDB這種加鎖機(jī)制會(huì)阻塞符合條件范圍內(nèi)鍵值的并發(fā)插入,這往往會(huì)造成嚴(yán)重的鎖等待。因此,在實(shí)際應(yīng)用開發(fā)中,尤其是并發(fā)插入比較多的應(yīng)用,我們要盡量?jī)?yōu)化業(yè)務(wù)邏輯,盡量使用相等條件來訪問更新數(shù)據(jù),避免使用范圍條件。
還要特別說明的是,InnoDB除了通過范圍條件加鎖時(shí)使用間隙鎖外,如果使用相等條件請(qǐng)求給一個(gè)不存在的記錄加鎖,InnoDB也會(huì)使用間隙鎖!
在如下表所示的例子中,假如emp表中只有101條記錄,其empid的值分別是1,2,......,100,101。
InnoDB存儲(chǔ)引擎的間隙鎖阻塞例子
session_1 | session_2 |
mysql> select @@tx_isolation; +-----------------+ | @@tx_isolation | +-----------------+ | REPEATABLE-READ | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> select @@tx_isolation; +-----------------+ | @@tx_isolation | +-----------------+ | REPEATABLE-READ | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
當(dāng)前session對(duì)不存在的記錄加for update的鎖: mysql> select * from emp where empid = 102 for update;Empty set (0.00 sec) |
|
這時(shí),如果其他session插入empid為102的記錄(注意:這條記錄并不存在),也會(huì)出現(xiàn)鎖等待: mysql>insert into emp(empid,...) values(102,...);阻塞等待 |
|
Session_1 執(zhí)行rollback: mysql> rollback; |
|
由于其他session_1回退后釋放了Next-Key鎖,當(dāng)前session可以獲得鎖并成功插入記錄: mysql>insert into emp(empid,...) values(102,...);Query OK, 1 row affected (13.35 sec) |
恢復(fù)和復(fù)制的需要,對(duì)InnoDB鎖機(jī)制的影響
MySQL通過BINLOG錄執(zhí)行成功的INSERT、UPDATE、DELETE等更新數(shù)據(jù)的SQL語句,并由此實(shí)現(xiàn)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)和主從復(fù)制(可以參見本書“管理篇”的介紹)。MySQL的恢復(fù)機(jī)制(復(fù)制其實(shí)就是在Slave Mysql不斷做基于BINLOG的恢復(fù))有以下特點(diǎn)。
l 一是MySQL的恢復(fù)是SQL語句級(jí)的,也就是重新執(zhí)行BINLOG中的SQL語句。這與Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)不同,Oracle是基于數(shù)據(jù)庫(kù)文件塊的。
l 二是MySQL的Binlog是按照事務(wù)提交的先后順序記錄的,恢復(fù)也是按這個(gè)順序進(jìn)行的。這點(diǎn)也與Oralce不同,Oracle是按照系統(tǒng)更新號(hào)(System Change Number,SCN)來恢復(fù)數(shù)據(jù)的,每個(gè)事務(wù)開始時(shí),Oracle都會(huì)分配一個(gè)全局唯一的SCN,SCN的順序與事務(wù)開始的時(shí)間順序是一致的。
從上面兩點(diǎn)可知,MySQL的恢復(fù)機(jī)制要求:在一個(gè)事務(wù)未提交前,其他并發(fā)事務(wù)不能插入滿足其鎖定條件的任何記錄,也就是不允許出現(xiàn)幻讀,這已經(jīng)超過了ISO/ANSI SQL92“可重復(fù)讀”隔離級(jí)別的要求,實(shí)際上是要求事務(wù)要串行化。這也是許多情況下,InnoDB要用到間隙鎖的原因,比如在用范圍條件更新記錄時(shí),無論在Read Commited或是Repeatable Read隔離級(jí)別下,InnoDB都要使用間隙鎖,但這并不是隔離級(jí)別要求的,有關(guān)InnoDB在不同隔離級(jí)別下加鎖的差異在下一小節(jié)還會(huì)介紹。
另外,對(duì)于“insert into target_tab select * from source_tab where ...”和“create table new_tab ...select ... From source_tab where ...(CTAS)”這種SQL語句,用戶并沒有對(duì)source_tab做任何更新操作,但MySQL對(duì)這種SQL語句做了特別處理。先來看如下表的例子。
CTAS操作給原表加鎖例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from target_tab; Empty set (0.00 sec) mysql> select * from source_tab where name = '1'; +----+------+----+ | d1 | name | d2 | +----+------+----+ | 4 | 1 | 1 | | 5 | 1 | 1 | | 6 | 1 | 1 | | 7 | 1 | 1 | | 8 | 1 | 1 | +----+------+----+ 5 rows in set (0.00 sec) |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from target_tab; Empty set (0.00 sec) mysql> select * from source_tab where name = '1'; +----+------+----+ | d1 | name | d2 | +----+------+----+ | 4 | 1 | 1 | | 5 | 1 | 1 | | 6 | 1 | 1 | | 7 | 1 | 1 | | 8 | 1 | 1 | +----+------+----+ 5 rows in set (0.00 sec) |
mysql> insert into target_tab select d1,name from source_tab where name = '1'; Query OK, 5 rows affected (0.00 sec) Records: 5 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
|
mysql> update source_tab set name = '1' where name = '8';
等待 |
|
commit; | |
返回結(jié)果 commit; |
在上面的例子中,只是簡(jiǎn)單地讀 source_tab表的數(shù)據(jù),相當(dāng)于執(zhí)行一個(gè)普通的SELECT語句,用一致性讀就可以了。ORACLE正是這么做的,它通過MVCC技術(shù)實(shí)現(xiàn)的多版本數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)一致性讀,不需要給source_tab加任何鎖。我們知道InnoDB也實(shí)現(xiàn)了多版本數(shù)據(jù),對(duì)普通的SELECT一致性讀,也不需要加任何鎖;但這里InnoDB卻給source_tab加了共享鎖,并沒有使用多版本數(shù)據(jù)一致性讀技術(shù)!
MySQL為什么要這么做呢?其原因還是為了保證恢復(fù)和復(fù)制的正確性。因?yàn)椴患渔i的話,如果在上述語句執(zhí)行過程中,其他事務(wù)對(duì)source_tab做了更新操作,就可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)恢復(fù)的結(jié)果錯(cuò)誤。為了演示這一點(diǎn),我們?cè)僦貜?fù)一下前面的例子,不同的是在session_1執(zhí)行事務(wù)前,先將系統(tǒng)變量 innodb_locks_unsafe_for_binlog的值設(shè)置為“on”(其默認(rèn)值為off),具體結(jié)果如下表所示。
CTAS操作不給原表加鎖帶來的安全問題例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql>set innodb_locks_unsafe_for_binlog='on' Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from target_tab; Empty set (0.00 sec) mysql> select * from source_tab where name = '1'; +----+------+----+ | d1 | name | d2 | +----+------+----+ | 4 | 1 | 1 | | 5 | 1 | 1 | | 6 | 1 | 1 | | 7 | 1 | 1 | | 8 | 1 | 1 | +----+------+----+ 5 rows in set (0.00 sec) |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from target_tab; Empty set (0.00 sec) mysql> select * from source_tab where name = '1'; +----+------+----+ | d1 | name | d2 | +----+------+----+ | 4 | 1 | 1 | | 5 | 1 | 1 | | 6 | 1 | 1 | | 7 | 1 | 1 | | 8 | 1 | 1 | +----+------+----+ 5 rows in set (0.00 sec) |
mysql> insert into target_tab select d1,name from source_tab where name = '1'; Query OK, 5 rows affected (0.00 sec) Records: 5 Duplicates: 0 Warnings: 0 |
|
session_1未提交,可以對(duì)session_1的select的記錄進(jìn)行更新操作。 mysql> update source_tab set name = '8' where name = '1';Query OK, 5 rows affected (0.00 sec) Rows matched: 5 Changed: 5 Warnings: 0 mysql> select * from source_tab where name = '8'; +----+------+----+ | d1 | name | d2 | +----+------+----+ | 4 | 8 | 1 | | 5 | 8 | 1 | | 6 | 8 | 1 | | 7 | 8 | 1 | | 8 | 8 | 1 | +----+------+----+ 5 rows in set (0.00 sec) |
|
更新操作先提交 mysql> commit;Query OK, 0 rows affected (0.05 sec) |
|
插入操作后提交 mysql> commit;Query OK, 0 rows affected (0.07 sec) |
|
此時(shí)查看數(shù)據(jù),target_tab中可以插入source_tab更新前的結(jié)果,這符合應(yīng)用邏輯: mysql> select * from source_tab where name = '8';+----+------+----+ | d1 | name | d2 | +----+------+----+ | 4 | 8 | 1 | | 5 | 8 | 1 | | 6 | 8 | 1 | | 7 | 8 | 1 | | 8 | 8 | 1 | +----+------+----+ 5 rows in set (0.00 sec) mysql> select * from target_tab; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 4 | 1.00 | | 5 | 1.00 | | 6 | 1.00 | | 7 | 1.00 | | 8 | 1.00 | +------+------+ 5 rows in set (0.00 sec) |
mysql> select * from tt1 where name = '1'; Empty set (0.00 sec) mysql> select * from source_tab where name = '8'; +----+------+----+ | d1 | name | d2 | +----+------+----+ | 4 | 8 | 1 | | 5 | 8 | 1 | | 6 | 8 | 1 | | 7 | 8 | 1 | | 8 | 8 | 1 | +----+------+----+ 5 rows in set (0.00 sec) mysql> select * from target_tab; +------+------+ | id | name | +------+------+ | 4 | 1.00 | | 5 | 1.00 | | 6 | 1.00 | | 7 | 1.00 | | 8 | 1.00 | +------+------+ 5 rows in set (0.00 sec) |
從上可見,設(shè)置系統(tǒng)變量innodb_locks_unsafe_for_binlog的值為“on”后,InnoDB不再對(duì)source_tab加鎖,結(jié)果也符合應(yīng)用邏輯,但是如果分析BINLOG的內(nèi)容:
...... SET TIMESTAMP=1169175130; BEGIN; # at 274 #070119 10:51:57 server id 1 end_log_pos 105 Query thread_id=1 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1169175117; update source_tab set name = '8' where name = '1'; # at 379 #070119 10:52:10 server id 1 end_log_pos 406 Xid = 5 COMMIT; # at 406 #070119 10:52:14 server id 1 end_log_pos 474 Query thread_id=2 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1169175134; BEGIN; # at 474 #070119 10:51:29 server id 1 end_log_pos 119 Query thread_id=2 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1169175089; insert into target_tab select d1,name from source_tab where name = '1'; # at 593 #070119 10:52:14 server id 1 end_log_pos 620 Xid = 7 COMMIT; ......
可以發(fā)現(xiàn),在BINLOG中,更新操作的位置在INSERT...SELECT之前,如果使用這個(gè)BINLOG進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù),恢復(fù)的結(jié)果與實(shí)際的應(yīng)用邏輯不符;如果進(jìn)行復(fù)制,就會(huì)導(dǎo)致主從數(shù)據(jù)庫(kù)不一致!
通過上面的例子,我們就不難理解為什么MySQL在處理“Insert into target_tab select * from source_tab where ...”和“create table new_tab ...select ... From source_tab where ...”時(shí)要給source_tab加鎖,而不是使用對(duì)并發(fā)影響最小的多版本數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)一致性讀。還要特別說明的是,如果上述語句的SELECT是范圍條件,InnoDB還會(huì)給源表加間隙鎖(Next-Lock)。
因此,INSERT...SELECT...和 CREATE TABLE...SELECT...語句,可能會(huì)阻止對(duì)源表的并發(fā)更新,造成對(duì)源表鎖的等待。如果查詢比較復(fù)雜的話,會(huì)造成嚴(yán)重的性能問題,我們?cè)趹?yīng)用中應(yīng)盡量避免使用。實(shí)際上,MySQL將這種SQL叫作不確定(non-deterministic)的SQL,不推薦使用。
如果應(yīng)用中一定要用這種SQL來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯,又不希望對(duì)源表的并發(fā)更新產(chǎn)生影響,可以采取以下兩種措施:
一是采取上面示例中的做法,將innodb_locks_unsafe_for_binlog的值設(shè)置為“on”,強(qiáng)制MySQL使用多版本數(shù)據(jù)一致性讀。但付出的代價(jià)是可能無法用binlog正確地恢復(fù)或復(fù)制數(shù)據(jù),因此,不推薦使用這種方式。
二是通過使用“select * from source_tab ... Into outfile”和“l(fā)oad data infile ...”語句組合來間接實(shí)現(xiàn),采用這種方式MySQL不會(huì)給source_tab加鎖。
InnoDB在不同隔離級(jí)別下的一致性讀及鎖的差異
前面講過,鎖和多版本數(shù)據(jù)是InnoDB實(shí)現(xiàn)一致性讀和ISO/ANSI SQL92隔離級(jí)別的手段,因此,在不同的隔離級(jí)別下,InnoDB處理SQL時(shí)采用的一致性讀策略和需要的鎖是不同的。同時(shí),數(shù)據(jù)恢復(fù)和復(fù)制機(jī)制的特點(diǎn),也對(duì)一些SQL的一致性讀策略和鎖策略有很大影響。將這些特性歸納成如下表所示的內(nèi)容,以便讀者查閱。
InnoDB存儲(chǔ)引擎中不同SQL在不同隔離級(jí)別下鎖比較
隔離級(jí)別 一致性讀和鎖 SQL |
Read Uncommited | Read Commited | Repeatable Read | Serializable | |
SQL | 條件 | ||||
select | 相等 | None locks | Consisten read/None lock | Consisten read/None lock | Share locks |
范圍 | None locks | Consisten read/None lock | Consisten read/None lock | Share Next-Key | |
update | 相等 | exclusive locks | exclusive locks | exclusive locks | Exclusive locks |
范圍 | exclusive next-key | exclusive next-key | exclusive next-key | exclusive next-key | |
Insert | N/A | exclusive locks | exclusive locks | exclusive locks | exclusive locks |
replace | 無鍵沖突 | exclusive locks | exclusive locks | exclusive locks | exclusive locks |
鍵沖突 | exclusive next-key | exclusive next-key | exclusive next-key | exclusive next-key | |
delete | 相等 | exclusive locks | exclusive locks | exclusive locks | exclusive locks |
范圍 | exclusive next-key | exclusive next-key | exclusive next-key | exclusive next-key | |
Select ... from ... Lock in share mode | 相等 | Share locks | Share locks | Share locks | Share locks |
范圍 | Share locks | Share locks | Share Next-Key | Share Next-Key | |
Select * from ... For update | 相等 | exclusive locks | exclusive locks | exclusive locks | exclusive locks |
范圍 | exclusive locks | Share locks | exclusive next-key | exclusive next-key | |
Insert into ... Select ... (指源表鎖) |
innodb_locks_unsafe_for_binlog=off | Share Next-Key | Share Next-Key | Share Next-Key | Share Next-Key |
innodb_locks_unsafe_for_binlog=on | None locks | Consisten read/None lock | Consisten read/None lock | Share Next-Key | |
create table ... Select ... (指源表鎖) |
innodb_locks_unsafe_for_binlog=off | Share Next-Key | Share Next-Key | Share Next-Key | Share Next-Key |
innodb_locks_unsafe_for_binlog=on | None locks | Consisten read/None lock | Consisten read/None lock | Share Next-Key |
從上表可以看出:對(duì)于許多SQL,隔離級(jí)別越高,InnoDB給記錄集加的鎖就越嚴(yán)格(尤其是使用范圍條件的時(shí)候),產(chǎn)生鎖沖突的可能性也就越高,從而對(duì)并發(fā)性事務(wù)處理性能的影響也就越大。因此,我們?cè)趹?yīng)用中,應(yīng)該盡量使用較低的隔離級(jí)別,以減少鎖爭(zhēng)用的機(jī)率。實(shí)際上,通過優(yōu)化事務(wù)邏輯,大部分應(yīng)用使用Read Commited隔離級(jí)別就足夠了。對(duì)于一些確實(shí)需要更高隔離級(jí)別的事務(wù),可以通過在程序中執(zhí)行SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ或SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE動(dòng)態(tài)改變隔離級(jí)別的方式滿足需求。
什么時(shí)候使用表鎖
對(duì)于InnoDB表,在絕大部分情況下都應(yīng)該使用行級(jí)鎖,因?yàn)槭聞?wù)和行鎖往往是我們之所以選擇InnoDB表的理由。但在個(gè)別特殊事務(wù)中,也可以考慮使用表級(jí)鎖。
第一種情況是:事務(wù)需要更新大部分或全部數(shù)據(jù),表又比較大,如果使用默認(rèn)的行鎖,不僅這個(gè)事務(wù)執(zhí)行效率低,而且可能造成其他事務(wù)長(zhǎng)時(shí)間鎖等待和鎖沖突,這種情況下可以考慮使用表鎖來提高該事務(wù)的執(zhí)行速度。
第二種情況是:事務(wù)涉及多個(gè)表,比較復(fù)雜,很可能引起死鎖,造成大量事務(wù)回滾。這種情況也可以考慮一次性鎖定事務(wù)涉及的表,從而避免死鎖、減少數(shù)據(jù)庫(kù)因事務(wù)回滾帶來的開銷。
當(dāng)然,應(yīng)用中這兩種事務(wù)不能太多,否則,就應(yīng)該考慮使用MyISAM表了。
在InnoDB下,使用表鎖要注意以下兩點(diǎn)。
(1)使用LOCK TABLES雖然可以給InnoDB加表級(jí)鎖,但必須說明的是,表鎖不是由InnoDB存儲(chǔ)引擎層管理的,而是由其上一層──MySQL Server負(fù)責(zé)的,僅當(dāng)autocommit=0、innodb_table_locks=1(默認(rèn)設(shè)置)時(shí),InnoDB層才能知道MySQL加的表鎖,MySQL Server也才能感知InnoDB加的行鎖,這種情況下,InnoDB才能自動(dòng)識(shí)別涉及表級(jí)鎖的死鎖;否則,InnoDB將無法自動(dòng)檢測(cè)并處理這種死鎖。有關(guān)死鎖,下一小節(jié)還會(huì)繼續(xù)討論。
(2)在用 LOCK TABLES對(duì)InnoDB表加鎖時(shí)要注意,要將AUTOCOMMIT設(shè)為0,否則MySQL不會(huì)給表加鎖;事務(wù)結(jié)束前,不要用UNLOCK TABLES釋放表鎖,因?yàn)閁NLOCK TABLES會(huì)隱含地提交事務(wù);COMMIT或ROLLBACK并不能釋放用LOCK TABLES加的表級(jí)鎖,必須用UNLOCK TABLES釋放表鎖。正確的方式見如下語句:
例如,如果需要寫表t1并從表t讀,可以按如下做:
SET AUTOCOMMIT=0; LOCK TABLES t1 WRITE, t2 READ, ...; [do something with tables t1 and t2 here]; COMMIT; UNLOCK TABLES;
關(guān)于死鎖
上文講過,MyISAM表鎖是deadlock free的,這是因?yàn)镸yISAM總是一次獲得所需的全部鎖,要么全部滿足,要么等待,因此不會(huì)出現(xiàn)死鎖。但在InnoDB中,除單個(gè)SQL組成的事務(wù)外,鎖是逐步獲得的,這就決定了在InnoDB中發(fā)生死鎖是可能的。如下所示的就是一個(gè)發(fā)生死鎖的例子。
InnoDB存儲(chǔ)引擎中的死鎖例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from table_1 where where id=1 for update; ... 做一些其他處理... |
mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from table_2 where id=1 for update; ... |
select * from table_2 where id =1 for update;
因session_2已取得排他鎖,等待 |
做一些其他處理... |
mysql> select * from table_1 where where id=1 for update;
死鎖 |
在上面的例子中,兩個(gè)事務(wù)都需要獲得對(duì)方持有的排他鎖才能繼續(xù)完成事務(wù),這種循環(huán)鎖等待就是典型的死鎖。
發(fā)生死鎖后,InnoDB一般都能自動(dòng)檢測(cè)到,并使一個(gè)事務(wù)釋放鎖并回退,另一個(gè)事務(wù)獲得鎖,繼續(xù)完成事務(wù)。但在涉及外部鎖,或涉及表鎖的情況下,InnoDB并不能完全自動(dòng)檢測(cè)到死鎖,這需要通過設(shè)置鎖等待超時(shí)參數(shù) innodb_lock_wait_timeout來解決。需要說明的是,這個(gè)參數(shù)并不是只用來解決死鎖問題,在并發(fā)訪問比較高的情況下,如果大量事務(wù)因無法立即獲得所需的鎖而掛起,會(huì)占用大量計(jì)算機(jī)資源,造成嚴(yán)重性能問題,甚至拖跨數(shù)據(jù)庫(kù)。我們通過設(shè)置合適的鎖等待超時(shí)閾值,可以避免這種情況發(fā)生。
通常來說,死鎖都是應(yīng)用設(shè)計(jì)的問題,通過調(diào)整業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象設(shè)計(jì)、事務(wù)大小,以及訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL語句,絕大部分死鎖都可以避免。下面就通過實(shí)例來介紹幾種避免死鎖的常用方法。
(1)在應(yīng)用中,如果不同的程序會(huì)并發(fā)存取多個(gè)表,應(yīng)盡量約定以相同的順序來訪問表,這樣可以大大降低產(chǎn)生死鎖的機(jī)會(huì)。在下面的例子中,由于兩個(gè)session訪問兩個(gè)表的順序不同,發(fā)生死鎖的機(jī)會(huì)就非常高!但如果以相同的順序來訪問,死鎖就可以避免。
InnoDB存儲(chǔ)引擎中表順序造成的死鎖例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update; +------------+-----------+ | first_name | last_name | +------------+-----------+ | PENELOPE | GUINESS | +------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
|
mysql> insert into country (country_id,country) values(110,'Test'); Query OK, 1 row affected (0.00 sec) |
|
mysql> insert into country (country_id,country) values(110,'Test');
等待 |
|
mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update; +------------+-----------+ | first_name | last_name | +------------+-----------+ | PENELOPE | GUINESS | +------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
|
mysql> insert into country (country_id,country) values(110,'Test'); ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction |
(2)在程序以批量方式處理數(shù)據(jù)的時(shí)候,如果事先對(duì)數(shù)據(jù)排序,保證每個(gè)線程按固定的順序來處理記錄,也可以大大降低出現(xiàn)死鎖的可能。
InnoDB存儲(chǔ)引擎中表數(shù)據(jù)操作順序不一致造成的死鎖例子
session_1 | session_2 |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update; +------------+-----------+ | first_name | last_name | +------------+-----------+ | PENELOPE | GUINESS | +------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
|
mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 3 for update; +------------+-----------+ | first_name | last_name | +------------+-----------+ | ED | CHASE | +------------+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
|
mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 3 for update;
等待 |
|
mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update; ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction |
|
mysql> select first_name,last_name from actor where actor_id = 3 for update; +------------+-----------+ | first_name | last_name | +------------+-----------+ | ED | CHASE | +------------+-----------+ 1 row in set (4.71 sec) |
(3)在事務(wù)中,如果要更新記錄,應(yīng)該直接申請(qǐng)足夠級(jí)別的鎖,即排他鎖,而不應(yīng)先申請(qǐng)共享鎖,更新時(shí)再申請(qǐng)排他鎖,因?yàn)楫?dāng)用戶申請(qǐng)排他鎖時(shí),其他事務(wù)可能又已經(jīng)獲得了相同記錄的共享鎖,從而造成鎖沖突,甚至死鎖。
(4)前面講過,在REPEATABLE-READ隔離級(jí)別下,如果兩個(gè)線程同時(shí)對(duì)相同條件記錄用SELECT...FOR UPDATE加排他鎖,在沒有符合該條件記錄情況下,兩個(gè)線程都會(huì)加鎖成功。程序發(fā)現(xiàn)記錄尚不存在,就試圖插入一條新記錄,如果兩個(gè)線程都這么做,就會(huì)出現(xiàn)死鎖。這種情況下,將隔離級(jí)別改成READ COMMITTED,就可避免問題,如下所示。
InnoDB存儲(chǔ)引擎中隔離級(jí)別引起的死鎖例子1
session_1 | session_2 |
mysql> select @@tx_isolation; +-----------------+ | @@tx_isolation | +-----------------+ | REPEATABLE-READ | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
mysql> select @@tx_isolation; +-----------------+ | @@tx_isolation | +-----------------+ | REPEATABLE-READ | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> set autocommit = 0; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) |
當(dāng)前session對(duì)不存在的記錄加for update的鎖: mysql> insert into actor (actor_id , first_name , last_name) values(201,'Lisa','Tom'); |
|
其他session也可以對(duì)不存在的記錄加for update的鎖: mysql> insert into actor (actor_id, first_name , last_name) values(201,'Lisa','Tom');ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction |
|
因?yàn)槠渌鹲ession也對(duì)該記錄加了鎖,所以當(dāng)前的插入會(huì)等待: mysql> insert into actor (actor_id , first_name , last_name) values(201,'Lisa','Tom');等待 |
|
因?yàn)槠渌鹲ession已經(jīng)對(duì)記錄進(jìn)行了更新,這時(shí)候再插入記錄就會(huì)提示死鎖并退出: mysql> insert into actor (actor_id, first_name , last_name) values(201,'Lisa','Tom');ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction |
|
由于其他session已經(jīng)退出,當(dāng)前session可以獲得鎖并成功插入記錄: mysql> insert into actor (actor_id , first_name , last_name) values(201,'Lisa','Tom');Query OK, 1 row affected (13.35 sec) |
(5)當(dāng)隔離級(jí)別為READ COMMITTED時(shí),如果兩個(gè)線程都先執(zhí)行SELECT...FOR UPDATE,判斷是否存在符合條件的記錄,如果沒有,就插入記錄。此時(shí),只有一個(gè)線程能插入成功,另一個(gè)線程會(huì)出現(xiàn)鎖等待,當(dāng)?shù)?個(gè)線程提交后,第2個(gè)線程會(huì)因主鍵重出錯(cuò),但雖然這個(gè)線程出錯(cuò)了,卻會(huì)獲得一個(gè)排他鎖!這時(shí)如果有第3個(gè)線程又來申請(qǐng)排他鎖,也會(huì)出現(xiàn)死鎖。
對(duì)于這種情況,可以直接做插入操作,然后再捕獲主鍵重異常,或者在遇到主鍵重錯(cuò)誤時(shí),總是執(zhí)行ROLLBACK釋放獲得的排他鎖,如下所示。
InnoDB存儲(chǔ)引擎中隔離級(jí)別引起的死鎖例子2
session_1 | session_2 | session_3 |
mysql> select @@tx_isolation; +----------------+ | @@tx_isolation | +----------------+ | READ-COMMITTED | +----------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) |
mysql> select @@tx_isolation; +----------------+ | @@tx_isolation | +----------------+ | READ-COMMITTED | +----------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) |
mysql> select @@tx_isolation; +----------------+ | @@tx_isolation | +----------------+ | READ-COMMITTED | +----------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> set autocommit=0; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) |
Session_1獲得for update的共享鎖: mysql> select actor_id, first_name,last_name from actor where actor_id = 201 for update;Empty set (0.00 sec) |
由于記錄不存在,session_2也可以獲得for update的共享鎖: mysql> select actor_id, first_name,last_name from actor where actor_id = 201 for update;Empty set (0.00 sec) |
|
Session_1可以成功插入記錄: mysql> insert into actor (actor_id,first_name,last_name) values(201,'Lisa','Tom');Query OK, 1 row affected (0.00 sec) |
||
Session_2插入申請(qǐng)等待獲得鎖: mysql> insert into actor (actor_id,first_name,last_name) values(201,'Lisa','Tom');等待 |
||
Session_1成功提交: mysql> commit;Query OK, 0 rows affected (0.04 sec) |
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Session_2獲得鎖,發(fā)現(xiàn)插入記錄主鍵重,這個(gè)時(shí)候拋出了異常,但是并沒有釋放共享鎖: mysql> insert into actor (actor_id,first_name,last_name) values(201,'Lisa','Tom');ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '201' for key 'PRIMARY' |
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Session_3申請(qǐng)獲得共享鎖,因?yàn)閟ession_2已經(jīng)鎖定該記錄,所以session_3需要等待: mysql> select actor_id, first_name,last_name from actor where actor_id = 201 for update;等待 |
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這個(gè)時(shí)候,如果session_2直接對(duì)記錄進(jìn)行更新操作,則會(huì)拋出死鎖的異常: mysql> update actor set last_name='Lan' where actor_id = 201;ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction |
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Session_2釋放鎖后,session_3獲得鎖: mysql> select first_name, last_name from actor where actor_id = 201 for update;+------------+-----------+ | first_name | last_name | +------------+-----------+ | Lisa | Tom | +------------+-----------+ 1 row in set (31.12 sec) |
盡管通過上面介紹的設(shè)計(jì)和SQL優(yōu)化等措施,可以大大減少死鎖,但死鎖很難完全避免。因此,在程序設(shè)計(jì)中總是捕獲并處理死鎖異常是一個(gè)很好的編程習(xí)慣。
如果出現(xiàn)死鎖,可以用SHOW INNODB STATUS命令來確定最后一個(gè)死鎖產(chǎn)生的原因。返回結(jié)果中包括死鎖相關(guān)事務(wù)的詳細(xì)信息,如引發(fā)死鎖的SQL語句,事務(wù)已經(jīng)獲得的鎖,正在等待什么鎖,以及被回滾的事務(wù)等。據(jù)此可以分析死鎖產(chǎn)生的原因和改進(jìn)措施。下面是一段SHOW INNODB STATUS輸出的樣例:
mysql> show innodb status \G ……. ------------------------ LATEST DETECTED DEADLOCK ------------------------ 070710 14:05:16 *** (1) TRANSACTION: TRANSACTION 0 117470078, ACTIVE 117 sec, process no 1468, OS thread id 1197328736 inserting mysql tables in use 1, locked 1 LOCK WAIT 5 lock struct(s), heap size 1216 MySQL thread id 7521657, query id 673468054 localhost root update insert into country (country_id,country) values(110,'Test') ……… *** (2) TRANSACTION: TRANSACTION 0 117470079, ACTIVE 39 sec, process no 1468, OS thread id 1164048736 starting index read, thread declared inside InnoDB 500 mysql tables in use 1, locked 1 4 lock struct(s), heap size 1216, undo log entries 1 MySQL thread id 7521664, query id 673468058 localhost root statistics select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update *** (2) HOLDS THE LOCK(S): ……… *** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED: ……… *** WE ROLL BACK TRANSACTION (1) ……
本文全面講解了Mysql表鎖,行鎖,共享鎖,排它鎖,間隙鎖的詳細(xì)使用方法,希望對(duì)大家有所幫助
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巨人網(wǎng)絡(luò)通訊聲明:本文標(biāo)題《MySQL鎖(表鎖,行鎖,共享鎖,排它鎖,間隙鎖)使用詳解》,本文關(guān)鍵詞 MySQL,鎖,表鎖,行鎖,共享,;如發(fā)現(xiàn)本文內(nèi)容存在版權(quán)問題,煩請(qǐng)?zhí)峁┫嚓P(guān)信息告之我們,我們將及時(shí)溝通與處理。本站內(nèi)容系統(tǒng)采集于網(wǎng)絡(luò),涉及言論、版權(quán)與本站無關(guān)。