MySQL高级之锁

目录

概述

锁分类

全局锁

表锁

基本操作

案例分析

行锁

间隙锁

临健锁(Next-key Locks)

锁升级

死锁

案例

优化建议

总结


概述

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,除了传统的计算资源(如CPU、RAM、I/O等)的争用以外,数据也是一种供需要用户共享的资 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。

锁分类

  • 从性能上分为乐观锁(用版本对比来实现)和悲观锁
  • 从对数据库操作的类型分,分为读锁和写锁(都属于悲观锁)读锁(共享锁,S锁(Shared)):针对同一份数据,多个读操作可以同时进行而不会互相影响 写锁(排它锁,X锁(eXclusive)):当前写操作没有完成前,它会阻断其他写锁和读锁
  • 从对数据操作的粒度分,分为全局锁、表锁和行锁

全局锁

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)。当你需要让整个库处于只读状态的时候,可以使用这个命令,之后其他线程的以下语句会被阻塞: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。全局锁的典型使用场景是,做全库逻辑备份。

表锁

每次操作锁住整张表。开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低;一般用在整表数据迁移的场景。

基本操作

手动加锁

lock table 表名称 read(write),表名称2 read(write);

查看表上加过的锁

show open tables;

删除表锁

unlock tables;

案例分析

读锁:

时刻会话1会话2
T1LOCK TABLE t1 READ; 
T2

SELECT * FROM t1;

--能查询

 
T3 

SELECT * FROM t1;

--能查询

T4 

UPDATE t1 SET b = 10 WHERE id = 1;

--阻塞

T5

UPDATE t1 SET b = 10 WHERE id = 1;

-- Table 't1' was locked with a READ lock and can't be updated(异常)

 
T6unlock tables; 
T7 

T4时刻会话2操作得以执行

 

总结:当前session和其他session都可以读该表 当前session中插入或者更新锁定的表都会报错,其他session插入或更新则会等待

写锁:

时刻会话1会话2
T1LOCK TABLE t1 WRITE; 
T2

SELECT * FROM t1;

--能查询

 
T3 

SELECT * FROM t1;

--阻塞

T4

UPDATE t1 SET b = 10 WHERE id = 1;

--能更新

 
T5unlock tables; 
T6 

T3时刻会话2操作得以执行

T7LOCK TABLE t1 WRITE; 
T8 

UPDATE t1 SET b = 10 WHERE id = 1;

--阻塞

T9unlock tables; 
T10 T8时刻会话2操作得以执行

 

总结:当前session对该表的增删改查都没有问题,其他session对该表的所有操作被阻塞

行锁

每次操作锁住一行数据。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,并发度最高。

时刻会话1会话2
T1BEGIN; 
T2 BEGIN
T3UPDATE t1 SET b = 10 WHERE id = 1; 
T4 

UPDATE t1 SET b = 9 WHERE id = 1;

--阻塞

T5COMMIT; 
T6 T4 时刻会话2得以执行
T7  
T8BEGIN; 
T9 

 

T10 

UPDATE t1 SET b = 9 WHERE id = 1;

--能更新

T11

UPDATE t1 SET b = 9 WHERE id = 1;

--能更新

 
T12COMMIT; 

从上面的例子可以看到在事物开启时,id=1这行在需要的时候才加锁(T3/T11执行时)。

间隙锁

间隙锁,锁的就是两个值之间的空隙。一个索引有 1  2 3  10  20 这几个值,当session1下执行update account set name = 'zhuge' where id > 8 and id <18;时,其他Session没 法在这个范围所包含的所有行记录(包括间隙行记录)以及行记录所在的间隙里插入或修改任何数据,即id在 (3,20]区间都无法修改数据,注意最后那个20也是包含在内的。

临健锁(Next-key Locks)

Next-Key Locks是行锁与间隙锁的组合。像上面那个例子里的这个(3,20]的整个区间可以叫做临键锁。

锁升级

无索引行锁会升级为表锁 锁主要是加在索引上,如果对非索引字段更新,行锁可能会变表锁。

死锁

案例

Session_1执行:select * from account where id=1 for update;
Session_2执行:select * from account where id=2 for update;
Session_1执行:select * from account where id=2 for update;
Session_2执行:select * from account where id=1 for update;
查看近期死锁日志信息:show engine innodb status\G;

优化建议

  • 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
  • 合理设计索引,尽量缩小锁的范围
  • 尽可能减少检索条件范围,避免间隙锁
  • 尽量控制事务大小,减少锁定资源量和时间长度,涉及事务加锁的sql尽量放在事务最后执行

总结

加锁规则里面,包含了两个“原则”、两个“优化”和一个“bug”。

  • 原则 1:加锁的基本单位是 next-key lock。next-key lock 是前开后闭区间。
  • 原则 2:查找过程中访问到的对象才会加锁。
  • 优化 1:索引上的等值查询,给唯一索引加锁的时候,next-key lock 退化为行锁。
  • 优化 2:索引上的等值查询,向右遍历时且最后一个值不满足等值条件的时候,next-key lock 退化为间隙锁。
  • 一个 bug:唯一索引上的范围查询会访问到不满足条件的第一个值为止。

 

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