Mysql锁的类型与简析

数据库锁设计的初衷是处理并发问题。做为多用户共享的资源,当出现并发访问的时候,数据库须要合理地控制资源的访问规则。而锁就是用来实现这些访问规则的重要数据结构。mysql

根据加锁的范围,MySQL 里面的锁大体能够分红全局锁、表级锁和行锁三类。sql

 

全局锁数据库

顾名思义,全局锁就是对整个数据库实例加锁。MySQL 提供了一个加全局读锁的方法,命令是 Flush tables with read lock (FTWRL)。当你须要让整个库处于只读状态的时候,可使用这个命令,以后其余线程的如下语句会被阻塞:数据更新语句(数据的增删改)、数据定义语句(包括建表、修改表结构等)和更新类事务的提交语句。安全

全局锁的典型使用场景是,作全库逻辑备份。也就是把整库每一个表都 select 出来存成文本。数据结构

官方自带的逻辑备份工具是 mysqldump。当 mysqldump 使用参数–single-transaction 的时候,导数据以前就会启动一个事务,来确保拿到一致性视图。而因为 MVCC 的支持,这个过程当中数据是能够正常更新的。并发

你必定在疑惑,有了这个功能,为何还须要 FTWRL 呢?一致性读是好,但前提是引擎要支持这个隔离级别。好比,对于 MyISAM 这种不支持事务的引擎,若是备份过程当中有更新,老是只能取到最新的数据,那么就破坏了备份的一致性。这时,咱们就须要使用 FTWRL 命令了。工具

因此,single-transaction 方法只适用于全部的表使用事务引擎的库。若是有的表使用了不支持事务的引擎,那么备份就只能经过 FTWRL 方法。这每每是 DBA 要求业务开发人员使用 InnoDB 替代 MyISAM 的缘由之一。spa

 

表级锁线程

MySQL 里面表级别的锁有两种:一种是表锁,一种是元数据锁(meta data lock,MDL)。设计

表锁

表锁的语法是 lock tables … read/write。与 FTWRL 相似,能够用 unlock tables 主动释放锁,也能够在客户端断开的时候自动释放。须要注意,lock tables 语法除了会限制别的线程的读写外,也限定了本线程接下来的操做对象。

在尚未出现更细粒度的锁的时候,表锁是最经常使用的处理并发的方式。而对于 InnoDB 这种支持行锁的引擎,通常不使用 lock tables 命令来控制并发,毕竟锁住整个表的影响面仍是太大。

元数据锁

MDL 不须要显式使用,在访问一个表的时候会被自动加上。MDL 的做用是,保证读写的正确性。你能够想象一下,若是一个查询正在遍历一个表中的数据,而执行期间另外一个线程对这个表结构作变动,删了一列,那么查询线程拿到的结果跟表结构对不上,确定是不行的。

所以,在 MySQL 5.5 版本中引入了 MDL,当对一个表作增删改查操做的时候,加 MDL 读锁;当要对表作结构变动操做的时候,加 MDL 写锁。

 

  • 读锁之间不互斥,所以你能够有多个线程同时对一张表增删改查。

  • 读写锁之间、写锁之间是互斥的,用来保证变动表结构操做的安全性。所以,若是有两个线程要同时给一个表加字段,其中一个要等另外一个执行完才能开始执行。

须要注意的是:MDL 会直到事务提交才释放,在作表结构变动的时候,你必定要当心不要致使锁住线上查询和更新。

 

 

行锁

MySQL 的行锁是在引擎层由各个引擎本身实现的。但并非全部的引擎都支持行锁,好比 MyISAM 引擎就不支持行锁。不支持行锁意味着并发控制只能使用表锁,对于这种引擎的表,同一张表上任什么时候刻只能有一个更新在执行,这就会影响到业务并发度。InnoDB 是支持行锁的,这也是 MyISAM 被 InnoDB 替代的重要缘由之一。

在 InnoDB 事务中,行锁是在须要的时候才加上的,但并非不须要了就马上释放,而是要等到事务结束时才释放。这个就是两阶段锁协议。

知道了这个设定,对咱们使用事务有什么帮助呢?那就是,若是你的事务中须要锁多个行,要把最可能形成锁冲突、最可能影响并发度的锁尽可能日后放。

举个例子。

假设你负责实现一个电影票在线交易业务,顾客 A 要在影院 B 购买电影票。咱们简化一点,这个业务须要涉及到如下操做:

  1. 从顾客 A 帐户余额中扣除电影票价;

  2. 给影院 B 的帐户余额增长这张电影票价;

  3. 记录一条交易日志。

也就是说,要完成这个交易,咱们须要 update 两条记录,并 insert 一条记录。固然,为了保证交易的原子性,咱们要把这三个操做放在一个事务中。那么,你会怎样安排这三个语句在事务中的顺序呢?

试想若是同时有另一个顾客 C 要在影院 B 买票,那么这两个事务冲突的部分就是语句 2 了。由于它们要更新同一个影院帐户的余额,须要修改同一行数据。

根据两阶段锁协议,不论你怎样安排语句顺序,全部的操做须要的行锁都是在事务提交的时候才释放的。因此,若是你把语句 2 安排在最后,好比按照 三、一、2 这样的顺序,那么影院帐户余额这一行的锁时间就最少。这就最大程度地减小了事务之间的锁等待,提高了并发度。

死锁和死锁检测

当并发系统中不一样线程出现循环资源依赖,涉及的线程都在等待别的线程释放资源时,就会致使这几个线程都进入无限等待的状态,称为死锁。

这时候,事务 A 在等待事务 B 释放 id=2 的行锁,而事务 B 在等待事务 A 释放 id=1 的行锁。 事务 A 和事务 B 在互相等待对方的资源释放,就是进入了死锁状态。当出现死锁之后,有两种策略:

  • 一种策略是,直接进入等待,直到超时。这个超时时间能够经过参数 innodb_lock_wait_timeout 来设置。
  • 另外一种策略是,发起死锁检测,发现死锁后,主动回滚死锁链条中的某一个事务,让其余事务得以继续执行。将参数 innodb_deadlock_detect 设置为 on,表示开启这个逻辑。

减小死锁的主要方向,就是控制访问相同资源的并发事务量。

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