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  • (转)浅析MySQL二段锁

    原文:https://segmentfault.com/a/1190000012513286

    背景

    虽然两阶段加锁(2PL)听起来和两阶段提交(two-phase commit, 2PC)很相似,但它们是完全不同的东西。

    在介绍MySQL二段锁之前,我需要理清一下概念,即MySQL二阶段加锁与二阶段提交的区别:

    二阶段加锁:用于单机事务中的一致性和隔离性
    二阶段提交:用于分布式事务

    何为二段锁

    在一个事务操作中,分为加锁阶段解锁阶段,且所有的加锁操作在解锁操作之前,具体如下图所示:

    alt text

    加锁时机

    当对记录进行更新操作或者select for update(X锁)、lock in share mode(S锁)时,会对记录进行加锁,锁的种类很多,不在此赘述。

    何时解锁

    在一个事务中,只有在commit或者rollback时,才是解锁阶段。

    二阶段加锁最佳实践

    下面举个具体的例子,来讲述二段锁对应用性能的影响,我们举个库存扣减的例子:

    方案一:
    start transaction;
    // 锁定用户账户表
    select * from t_accout where acount_id=234 for update
    //生成订单
    insert into t_trans;
    // 减库存
    update t_inventory set num=num-3 where id=${id} and num>=3;
    commit;
    方案二:
    start transaction;
    // 减库存
    update t_inventory set num=num-3 where id=${id} and num>=3;
    // 锁定用户账户表
    select * from t_accout where acount_id=234 for update
    //生成订单
    insert into t_trans;
    commit;

    我们的应用通过JDBC操作数据库时,底层本质上还是走TCP进行通信,MySQL协议是一种停-等式协议(和http协议类似,每发送完一个分组就停止发送,等待对方的确认,在收到确认后再发送下一个分组),既然通过网络进行通信,就必然会有延迟,两种方案的网络通信时序图如下:

    alt text

    由于商品库存往往是最致命的热点,是整个服务的热点。如果采用第一种方案的话,TPS理论上可以提升3rt/rt=3倍。而这是在一个事务中只有3条SQL的情况,理论上多一条SQL就多一个rt时间。

    另外,当更新操作到达数据库的那个点,才算加锁成功。commit到达数据库的时候才算解锁成功。所以,更新操作的前半个rtcommit操作的后半个rt都不计算在整个锁库存的时间内。

    性能优化

    从上面的例子可以看出,在一个事务操作中,将对最热点记录的操作放到事务的最后面,这样可以显著地提高服务的吞吐量

    select for update 和 update where的最优选择

    我们可以将一些简单的判断逻辑写到update操作的谓词里面,这样可以减少加锁的时间,如下:

    方案一:
    start transaction
    num = select count from t_inventory where id=234 for update
    if count >= 3:
        update t_inventory set num=num-3 where id=234
        commit 
    else:
        rollback

    方案二:

    start transaction:
        int affectedRows = update t_inventory set num=num-3 where id=234 and num>=3
        if affectedRows > 0:
            commit
        else:
            rollback

    延时图如下:
    alt text

    从上图可以看出,加了update谓词以后,一个事务少了1rt的锁记录时间(update谓词和select for update对记录加的都是X锁,所以效果是一样的)。

    死锁

    加锁SQL都或多或少会遇到这个问题。上面的最佳实践中,笔者建议在一个事务中,对记录的加锁按照记录的热点程度升序排列,对与任何会并发的SQL都必须按照相同的顺序来处理,否则会导致死锁,如下图:

    alt text

    总结

    合理地写好SQL,对于我们提高系统的吞吐量至关重要。

    原文链接

    https://segmentfault.com/a/11...

    技术链接
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