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  • MySQL锁

    在DBMS中,可以按照锁的粒度把数据库锁分为行级锁(INNODB引擎)、表级锁(MYISAM引擎)和页级锁(BDB引擎 )。

    一、行级锁

    行级锁是Mysql中锁定粒度最细的一种锁,表示只针对当前操作的行进行加锁。行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小,但加锁的开销也最大。行级锁分为共享锁 和 排他锁

    特点

    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。

    共享锁(S锁):共享 (S) 用于不更改或不更新数据的操作(只读操作),如 SELECT 语句。

    1. 如果事务T对数据A加上共享锁,则其他事务只能对A再加共享锁,不能加排它锁。只有事务T可以对A进行读取和修改,其他事务只能读取数据而不能修改数据。
          共享锁(S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE
    

    排他锁(X锁):用于数据修改操作,例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE。确保不会同时同一资源进行多重更新。

    1. 如果事务T对数据A加上排它锁,只有事务T可以对A进行读取和修改,其他任何事务都不能对A进行读取和修改。
          排他锁(X):SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE

    二、表级锁

    表级锁是MySQL中锁定粒度最大的一种锁,表示对当前操作的整张表加锁,它实现简单,资源消耗较少,被大部分MySQL引擎支持。最常使用的MYISAM与INNODB都支持表级锁定。表级锁定分为表共享读锁共享锁表独占写锁排他锁

    特点

    开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发出锁冲突的概率最高,并发度最低。

    三、页级锁

    页级锁是MySQL中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁.表级锁速度快,但冲突多,行级冲突少,但速度慢。所以取了折衷的页级,一次锁定相邻的一组记录。BDB支持页级锁

    特点

    开销和加锁时间界于表锁和行锁之间;会出现死锁;锁定粒度界于表锁和行锁之间,并发度一般

    四、关系图

    四、MySQL常用存储引擎的锁机制

    MyISAM和MEMORY采用表级锁(table-level locking)

    BDB采用页面锁(page-level locking)或表级锁,默认为页面锁

    InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁,默认为行级锁

    五、锁

    5.1. Innodb中的行锁与表锁

    前面提到过,在Innodb引擎中既支持行锁也支持表锁,那么什么时候会锁住整张表,什么时候或只锁住一行呢?

    InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的,这一点MySQL与Oracle不同,后者是通过在数据块中对相应数据行加锁来实现的。InnoDB这种行锁实现特点意味着:只有通过索引条件检索数据,InnoDB才使用行级锁,否则,InnoDB将使用表锁!

    在实际应用中,要特别注意InnoDB行锁的这一特性,不然的话,可能导致大量的锁冲突,从而影响并发性能。

    行级锁都是基于索引的,如果一条SQL语句用不到索引是不会使用行级锁的,会使用表级锁。行级锁的缺点是:由于需要请求大量的锁资源,所以速度慢,内存消耗大。

    5.2. innodb行级锁与死锁

    MyISAM中是不会产生死锁的,因为MyISAM总是一次性获得所需的全部锁,要么全部满足,要么全部等待。而在InnoDB中,锁是逐步获得的,就造成了死锁的可能。

    在MySQL中,行级锁并不是直接锁记录,而是锁索引。索引分为主键索引和非主键索引两种,如果一条sql语句操作了主键索引,MySQL就会锁定这条主键索引;如果一条语句操作了非主键索引,MySQL会先锁定该非主键索引,再锁定相关的主键索引。 在UPDATE、DELETE操作时,MySQL不仅锁定WHERE条件扫描过的所有索引记录,而且会锁定相邻的键值,即所谓的next-key locking。

    当两个事务同时执行,一个锁住了逐渐索引在等待其他相关索引,一个锁定了非主键索引,在等待主键索引。这样就会发生死锁。

    发生死锁后,InnoDB一般都可以检测到,并使一个事务释放锁回退,另一个获取锁完成事务。

    5.3. 锁的避免

    (1)要想合理利用InnoDB的行级锁定,做到扬长避短,我们必须做好以下工作:
             a)尽可能让所有的数据检索都通过索引来完成,从而避免InnoDB因为无法通过索引键加锁而升级为表级锁定;
             b)合理设计索引,让InnoDB在索引键上面加锁的时候尽可能准确,尽可能的缩小锁定范围,避免造成不必要的锁定而影响其他Query的执行;
             c)尽可能减少基于范围的数据检索过滤条件,避免因为间隙锁带来的负面影响而锁定了不该锁定的记录;
             d)尽量控制事务的大小,减少锁定的资源量和锁定时间长度;
             e)在业务环境允许的情况下,尽量使用较低级别的事务隔离,以减少MySQL因为实现事务隔离级别所带来的附加成本。

    (2)由于InnoDB的行级锁定和事务性,所以肯定会产生死锁,下面是一些比较常用的减少死锁产生概率的小建议:
             a)类似业务模块中,尽可能按照相同的访问顺序来访问,防止产生死锁;
             b)在同一个事务中,尽可能做到一次锁定所需要的所有资源,减少死锁产生概率;
             c)对于非常容易产生死锁的业务部分,可以尝试使用升级锁定颗粒度,通过表级锁定来减少死锁产生的概率。


    六、通过检查InnoDB_row_lock状态变量来分析系统上的行锁的争夺情况

    show status like 'innodb_row_lock%';

    对于各个状态说明如下:

           Innodb_row_lock_current_waits:当前正在等待锁的数量;

           Innodb_row_lock_time:从系统启动到现在锁定总时间长度;

           Innodb_row_lock_time_avg:每次等待所花平均时间;

           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长度;

           Innodb_row_lock_waits:系统启动到现在总共等待的次数;

    对于这5个状态变量,比较重要的是:

           Innodb_row_lock_time_avg,Innodb_row_lock_waits,Innodb_row_lock_time。

    尤其是当等待次数很高,而且每次等待时长也很大的时候,我们就要分析系统中为什么有这么多的等待,然后根据分析结果来制定优化。

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