【mysql】十、mysql的学习---Mysql并发参数调整和锁

mysql的学习

资料来源 https://www.bilibili.com/video/BV1CZ4y1M7MQ?from=search&seid=3518646188262100291

一、索引：【mysql】一、mysql的学习---索引

二、视图：【mysql】二、mysql的学习---视图

三、存储过程和函数：【mysql】三、mysql的学习---存储过程和函数

四、触发器：【mysql】四、mysql的学习---触发器

五、存储引擎：【mysql】五、mysql的学习---存储引擎

六、SQL优化：【mysql】六、mysql的学习---SQL优化

七、应用优化：【mysql】七、mysql的学习---应用优化

八、查询缓存：【mysql】八、mysql的学习---查询缓存

九、内存优化：【mysql】九、mysql的学习---内存优化

十、Mysql并发参数调整和锁： 【mysql】十、mysql的学习---Mysql并发参数调整和锁

十一、常用的SQL技巧：【mysql】十一、mysql的学习---常用的sql技巧

本篇文章主要介绍 Mysql并发参数调整和锁 的相关知识

1. Mysql并发参数调整

-- 从实现上来说，Mysql Server是多线程结构，包括后台线程和客户服务线程。多线程可以有效利用服务器资源，提高数据库的并发性能。在mysql中，控制并发连接和线程的主要参数包括：
-- max_connections、back_log、thread_cache_size、table_open_cache.
-- 1. max_connections
--    采用max_connections控制允许连接到mysql数据库的最大数量，默认值是151.如果状态变量connection_errors_max_connections不为0，并且一直增长，则说明不断有连接请求因数据库连接数已达到允许最大值而失败，这时可以考虑增大max_connections的值。
-- 2. back_log
--    back_log参数控制mysql监听TCP端口时设置的积压请求栈大小。如果mysql的连接数达到max_connections时，新来的请求将会被存在堆栈中，以等待某一连接释放资源，该堆栈的数量即back_log，如果等待连接的数量超过back_log，将不被授予连接资源，将会报错。5.6.6版本之前默认值为50，之后的版本默认值为50+（max_connections/5）,但最大不超过900.
--    如果需要数据库在较短时间内处理大量连接请求，可以考虑适当增大back_log的值。
-- 3. table_open_cache
--    该参数用来控制所有sql语句执行线程可打开表缓存的数量，而在执行sql语句时，每一个sql执行线程至少要打开1个表缓存。该参数的值应该根据设置的最大连接数max_connections以及每个连接执行关联查询中涉及的表的最大数量来设定：max_connections x N;
-- 4. thread_cache_size
--    为了加快连接数据库的速度，mysql会缓存一定数量的客户服务线程以备重用，通过参数thread_cache_size可控制mysql缓存客户服务线程的数量。
-- 5. innodb_lock_wait_timeout
--    该参数是用来设置InnoDB事务等待行锁的时间，默认值是50ms，可以根据需要进行动态设置。对于需要快速反馈的业务系统来说，可以将行锁的等待时间调小，以避免事务长时间挂起；对于后台运行的批量处理程序来说，可以将行锁的等待时间调大，以避免发生大的回滚操作。

2. 锁

2.1 锁概念

-- 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（避免争抢）。

-- 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、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。

2.2 锁分类

-- 从对数据操作的粒度分：
-- 1. 表锁：操作时，会锁定整个表
-- 2. 行锁：操作时，会锁定当前操作行
-- 从对数据操作的类型分：
-- 1. 读锁（共享锁）：针对同一份数据，多个读操作可以同时进行而不会相互影响
-- 2. 写锁（排他锁）：当前操作没有完成之前，它会阻断其它写锁和读锁。

2.3 Mysql锁

-- mysql锁的特点是不同的存储引擎支持不同的锁机制，下面列出各种存储引擎对锁的支持情况：

-- mysql的这三种锁的特性可大致归纳如下：

-- 仅从锁的角度来说，表锁更适合于以查询为主，只有少量按索引条件更新数据的应用，如web应用。
-- 行级锁更适合于有大量按索引条件并发更新少量不同数据，同时又有并查询的应用，如一些在线事务处理（OLTP）系统

2.4 MyISAM表锁

-- MyISAM存储引擎只支持表锁，这也是mysql开始几个版本中唯一支持的锁类型。

2.4.1 如何加表锁

-- MyISAM在执行查询语句前，会自动给涉及的所有表加读锁，在执行更新操作（增删改）前，会自动给涉及的表加写锁，这个过程并不需要用户干预，因此，用户一般不需要直接用Lock Table命令给MyISAM表显示加锁。

-- 显示加表锁语法：

-- 加读锁：
lock table table_name read;
-- 加写锁：
lock table table_name write;
-- 释放锁
unlock tables;

-- 锁模式的相互兼容性如表中所示：

-- 由上表可见：

-- 1. 对MyISAM表的读操作，不会阻塞其它用户对同一表的读请求，但会阻塞对同一表的写请求；
-- 2. 对MyISAM表的写操作，则会阻塞其它用户对同一表的读和写操作；

-- 简而言之，就是读锁会阻塞写，但是不会阻塞读。而写锁既会阻塞读，又会阻塞写。

-- 此外，MyISAM的读写锁调度是写优先，这也是MyISAM不适合做写为主的表的存储引擎的原因。因为写锁后，其它线程不能做任何操作，大量的更新会使查询很难得到锁，从而造成永远阻塞。

2.4.2 查看锁的争用情况

show open tables;

-- In_use：表当前被查询使用的次数。如果该数为0，则表是打开的，但是当前没有被使用。

-- Name_locked：表名称是否被锁定。名称锁定用于取消表或对表继续宁重命名等操作。

show status like 'Table_locks%';

-- Table_locks_immediate：指的是能够立即获得表级锁的次数，每立即获取锁，值加1.

-- Table_locks_waited：指的是不能立即获得表级锁而需要等待的次数，每等待一次，该值加1，此值越高说明存在着较为严重的表级锁争用情况。

2.5 InnoDB行锁

2.5.1 行锁介绍

-- 行锁特点：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和MyISAM的最大不同有两点：一是支持事务；二是采用了行级锁。

-- 事务：
-- 事务是由一组sql语句组成的逻辑处理单元。事务具有以下四个特性，简称为事务ACID属性。

-- 并发事务处理带来的问题：

-- 事务隔离级别以及解决的问题：

-- 备注：√代表可能出现，×代表不会出现。

-- mysql的数据库默认隔离级别是可重复读，查看方式：

2.5.2 InnoDB的行锁模式

-- InnoDB实现了以下两种类型的行锁。
-- 1. 共享锁（S）：又称为读锁，简称S锁，共享锁就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁，都能访问到数据，但是只能读不能修改。
-- 2. 排他锁（X）：又称为写锁，简称X锁，排他锁就是不能与其他锁并存，如一个事务获取了一个数据行的排他锁，其它事务就不能再获取该行的其它锁，包括共享锁和排他锁，但是获取排他锁的事务是可以对数据进行读取和修改操作。
-- 对于增删改操作的语句，InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁（X）;
-- 对于普通查询语句，不会加任何锁。
-- 可以通过下面语句显示给记录集加共享锁或排他锁。
-- 共享锁：select * from table_name where ... LOCK IN SHARE MODE
-- 排他锁：select * from table_name where ... FOR UPDATE

2.5.3 无索引行锁升级为表锁

-- 如果不通过索引条件检索数据(或索引失效)，那么InnoDB将对表中的所有记录加锁，实际效果跟表锁一样。

-- 查看当前表的索引：show index from test_innodb_lock;

2.5.4 间隙锁危害

-- 当我们用范围条件，而不是使用相等条件检索数据，并请求共享或排他锁时，InnoDB会给符合条件的已有数据进行加锁；对于键值在条件范围但并不存在的记录，叫做间隙（GAP），InnoDB也会对这个间隙加锁，这种锁机制就是所谓的间隙锁（Next-Key锁）。容易造成此时添加间隙的值得语句得时候会插入不进去。

2.5.5 InnoDB行锁争用情况

-- 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：每次等待所化平均时长
-- Innodb_row_lock_time_max：从系统启动到现在等待最长的一次所花的时间
-- Innodb_row_lock_waits：系统启动后到现在总共等待的次数
-- 当等待的次数很高，而且每次等待的时长也不小的时候，我们就需要分析系统中为什么会有如此多的等待，然后根据结果着手制定优化计划。

2.5.6 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带来了性能损耗可能比表锁会更高一些，但是在整体并发处理能力方面要远远优于MyISAM的表锁的。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。
-- 但是，InnoDB的行级锁同样也有其脆弱的一面，当我们使用不当的时候，可能会让InnoDB的整体性能不仅不能比MyISAM高，甚至可能会更差。
-- 优化建议：
-- 1. 尽可能让所有数据检索都能通过索引来完成，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. 尽可能减少索引条件，及索引范围，避免间隙锁
-- 4. 尽量控制事务大小，减少锁定资源量和时间长度
-- 5. 尽可能使用低级别事务隔离（但是需要业务层面满足需求）

持续更新！！！