锁（MySQL篇）—之MyISAM表锁

 

前言

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）的争用之外，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、有效性是全部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的一个重要因素。

MySQL表概述

相比其余数据库而言，MySQL的锁机制比较简单，其最显著的特色是不一样的存储引擎支持不一样的锁机制。好比，MyISAM和MEMORY存储引擎采用的是表级锁（table-level locking）；BDB存储引擎采用的是页面锁（page-level locking），但也支持表级锁；InnoDB存储引擎既支持行级锁（row-level locking），也支持表级锁，但默认状况下是采用行级锁。 
MySQL这3种锁的特性大体概括以下

• 表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生所冲突的几率最高，并发度最低。
• 行级锁：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生所冲突的几率最低，并发度最高。
• 页面锁：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，并发度通常。 
  从上述特色可见，很难笼统地说哪一种锁更好，只能就具体应用的特色来讲哪一种锁更合适！仅从锁的角度来讲，表级锁更适合于以查询为主，只有少许按索引条件更新数据的应用，如Web应用；而行级锁则更适合于有大量按索引条件并发更新少不一样的数据，同时又有并发查询的应用，如一些在线事务处理（OPTP）系统。

MyISAM表锁

MyISAM存储引擎只支持表锁，这也是MySQL开始几个版本中惟一支持的锁类型。随着应用跟对事物完整性和并发性要求的不断提升，MySQL才开始开发基于事务的存储引擎，后来慢慢出现了支持页锁的BDB存储引擎和支持行锁的InnoDB存储引擎。可是MyISAM的表锁依然是使用最为普遍的锁类型。

查询表级锁的争用状况：能够经过检查Table_locks_waited和Table_locks_immediate状态变量来分析系统上的表锁定争夺：

mysql> show status like 'table%';
+----------------------------+-------+
| Variable_name              | Value |
+----------------------------+-------+
| Table_locks_immediate      | 118   |
| Table_locks_waited         | 0     |
| Table_open_cache_hits      | 5     |
| Table_open_cache_misses    | 3     |
| Table_open_cache_overflows | 0     |
+----------------------------+-------+
5 rows in set (0.00 sec)

若是Table_locks_waited的值比较高，则说明存在着较严重的表级锁争用状况。

MySQL表级锁的锁模式

MySQL的表级锁有两种模式：表共享读锁（Table Read Lock）和表独占写锁（Table Write Lock）。锁模式的兼容性以下表所示。

当前模式\是否兼容\请求锁模式	None	读锁	写锁
读锁	是	是	否
写锁	是	否	否

可见，对MyISAM表的读操做，不会阻塞其余用户对同一表的读请求，但会阻塞对同一表的写请求；对MyISAM表的写操做，则会阻塞其余用户对同一表的度和写操做；MyISAM表的读写操做之间，以及写操做之间是串行的。

如何加表锁

MyISAM在执行查询语句（select）前，会自动给涉及的全部表加读锁，在执行更新操做（update、delete、insert等）前，会自动给涉及的表加写锁，这个过程并不须要用户干预，所以，用户通常不须要直接用LOCK TABLE命令给MyISAM表显式加锁。 
给MyISAM表显式加锁，通常是为了在必定程度模拟事务操做，实现对某一时间点多个表的一致性读取。例如，有个订单表orders，其中记录有个订单的总金额total，同时还有一个订单明细表order_detail，其中记录有个订单每一产品的金额小计subtotal，假设须要查找这两个表的额金额合计是否相符，可能就须要执行以下两条SQL语句：

 select sum(total) from orders;
 select sum(subtotal) from order_detail;

　　

这是，若是不先给两个表加锁，就可能产生错误的结果，由于地一条语句执行过程当中，order_detail表可能已经发生了改变，所以，正确的方法应该是：

Lock tables orders read local, order_detail read local;
select sum(total) from orders;
select sum(subtotal) from order_detail;
Unlock tables;

　　

• 以上的例子在LOCK TABLES时加了“local”选项，其做用就是在知足MyISAM表并发插入条件的状况下，容许其余用户在表尾并发插入记录；
• 在用LOCK TABLES给表显式加表锁时，必须同时取得全部涉及表的锁，而且MySQL不支持锁升级，也就是说，在执行LOCK TABLES后，只能访问显式加锁的这些表，不能访问未加锁的表；同时，若是加的是读锁，那么只能执行查询操做，而不能执行更新操做。在自动加锁的状况下也是如此，MyISAM老是一次得到SQL语句所须要的所有锁，这也正是MyISAM表不会出现死锁（Deadlock Free）的缘由。

并发插入（Concurrent Inserts）

前面提到的MyISAM表的读和写是串行的，但这是就整体而言的，在必定条件下，MyISAM表也支持查询和插入操做的并发进行。 
MyISAM存储引擎有一个系统变量concurrent_insert，专门用以控制其并发插入的行为，其值分别能够为0、1或2.

• 当concurrent_insert设置为0时，不容许并发插入。
• 当concurrent_insert设置为1时，若是MyISAM表中没有空洞（即表的中间没有被删除的行），MyISAM容许在一个进程读表的同时，另外一个进程从表尾插入记录，这也是MyISAM的默认设置。
• 当concurrent_insert设置为2时，不管MyISAM表中有没有空洞，都容许在表尾并发插入记录。

MyISAM的锁调度

因为MyISAM存储引擎的读锁和写锁是互斥的，读写操做是串行的。那么一个进程该请求某个MyISAM表的读锁，同时另外一个进程也请求同一表的写锁，MySQL如何处理呢？答案是写进程先得到锁。不只如此，即便读请求先到锁等待队列，写请求后到，写锁也会插到读锁以前！这是由于MySQL认为写请求通常比读请求要重要。这也正是MyISAM表不大适合于有大量更新操做和查询操做应用的缘由，由于，大量的更新操做会形成查询操做很难得到读锁，从而可能永远阻塞。这种状况有可能就会变得很是糟糕！幸亏能够经过一些设置来调节MyISAM的调度行为。

• 经过指定启动参数low-priority-updates，使MyISAM引擎默认给予读请求以优先的权利。
• 经过执行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1,是该链接发出的更新请求优先级下降。
• 经过指定INSERT、UPDATE、DELETE语句的LOW_PRIORITY属性，下降该语句的优先级。

虽然以上3种方法都是要么更新优先，要么查询优先的方法，但仍是能够用其来解决查询相对重要的应用（如用户登陆系统）中读锁等待严重的问题。

另外，MySQL也提供了一种折中的方法来调节读写冲突，即给系统参数max_write_lock_count设置一个合适的值，当一个表的读锁达到这个以后，MySQL就暂时将写请求的优先级下降，给读进程必定得到锁的机会。

小结

以上说明了写优先调度机制带来的问题和解决办法，这里还要强调一点：一些须要长时间运行的查询操做，也会使写进程“饿死”！所以，应用中应尽可能避免出现长时间运行的查询操做，不要总想用一条select语句来解决问题，由于这种看似巧妙的SQL语句，每每比较复杂，执行时间较长，在可能的状况下能够经过使用中间表等措施对SQL语句作必定的“分解”，是每一步查询都能在较短期完成，从而减小锁冲突。若是复杂查询不可避免，应尽可能安排在数据库空闲时段执行，好比一些按期统计能够安排在夜间执行。