MySQL锁系列1

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MySQL的锁：
MySQL内部有很多种类的锁，按照用途不同，可以分为两类：
1. 保护内存结构的锁，实现同步机制
　　server层对于线程共享的变量，基本上使用mutex，rwlock来做保护。
　　innodb层会增加使用spinlock自旋锁

2. 提供或者保证事务性功能的锁
　　server提供了MDL锁，表锁两种锁
　　innodb实现行级锁

原子操作：

　　在单处理器系统（UniProcessor）结构中，在一个指令周期内完成的都是原子指令，因为硬中断的响应是在每一个cpu指令完成后check的。
而在多处理器结构（Symmetric Multi-Processor）中，要想完成一个原子指令，还需要保证多个core之间的一致性，这里就引入了锁总线的步骤。

例如：x86体系下的cmpxchg指令

下面使用原子指令来实现mutex，rwlock，spinlock的简单伪代码

1. mutex的伪代码:

mutex_lock:

1 2 3 4 5 6

while(1)   if cmpxchg(*lock,0,1)==0     success     break;   else     futex(wait)

mutex_unlock:

1 2 3

if cmpxchg(*lock,1,0)==0   futex(wakeup)   success

　　

2. spinlock的伪代码:

spinlock_lock:

1 2 3 4 5

while(1)   /* spin */   if compchg(*lock,0,1)==0     success     break

spinlock_unlock:

1 2	if cmpxchg(*lock,1,0)==0 success

　　

3. rwlock的伪代码:

/* variables */

1 2 3 4

mutex_lock rw_mutex int r_cnt; int w_cnt; int if_has_w_req;/* 防饿死*/

rwlock_r_lock:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

<em>mutex_lock(rw_mutex) while(1)   if(!if_has_w_req && w_cnt ==0)     success     r_cnt++     mutex_unlock(rw_mutex)     return   else     futex(wait)</em>

rwlock_r_unlock:

1 2 3 4

mutex_lock(rw_mutex) r_cnt--; mutext_unlock(rw_mutex) fetex(wake_up)

rwlock_w_lock:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

mutex_lock(rw_mutex) if_has_w_req++ while(1)   if(r_cnt>0 ||w_cnt >0)     fetux(wait)   else     if_has_w_req--     success     w_cnt++;     break mutext_unlock(rw_mutex)

rwlock_w_unlock:

1 2 3

mutex_lock(rw_mutex) w_cnt-- mutex_unlock(rw_mutex)

　　

下面通过几篇blog分别介绍一下MySQL事务中的表锁，mdl元数据锁，innodb锁：

另外：关于死锁的讨论，这里先列出需要关注的两点：

1. 内存结构的锁，必须控制加锁的顺序，保证逻辑上不出现死锁
2. 事务锁，在无法保证用户的使用数据库行为的时候，需要死锁检测

附tips：

　　在mutex的使用上的一个小tips：

　　因为thread如果已经获得了mutex， 那么如果再次lock的话，会产生死锁，要么代码能够控制好，要么可以使用下面的这个结构：

typedef struct my_mutex{
 　　pthread_mutext_t mutex;
　　 pthread_t thread;
　　 unsigned count;
 }my_mutex;

在lock之前，使用 mutex_is_owner()来判断是否已经拿到这个mutex了。

bool mutex_is_owner( my_mutex * mutex){
　　return pthread_equal(thread_self(), mutex->thread);
}