一、簡介
數(shù)據(jù)庫鎖定機制簡單來說,就是數(shù)據(jù)庫為了保證數(shù)據(jù)的一致性,而使各種共享資源在被并發(fā)訪問變得有序所設(shè)計的一種規(guī)則。對于任何一種數(shù)據(jù)庫來說都需要有相應(yīng)的鎖定機制,所以MySQL自然也不能例外。MySQL數(shù)據(jù)庫由于其自身架構(gòu)的特點,存在多種數(shù)據(jù)存儲引擎,每種存儲引擎所針對的應(yīng)用場景特點都不太一樣,為了滿足各自特定應(yīng)用場景的需求,每種存儲引擎的鎖定機制都是為各自所面對的特定場景而優(yōu)化設(shè)計,所以各存儲引擎的鎖定機制也有較大區(qū)別。
MySQL各存儲引擎使用了三種類型(級別)的鎖定機制:表級鎖定,行級鎖定和頁級鎖定。
二、各類鎖詳述
總結(jié):
表級鎖:開銷小,加鎖快;不會出現(xiàn)死鎖;鎖定粒度大,發(fā)生鎖沖突的概率最高,并發(fā)度最低;
行級鎖:開銷大,加鎖慢;會出現(xiàn)死鎖;鎖定粒度最小,發(fā)生鎖沖突的概率最低,并發(fā)度也最高;
頁面鎖:開銷和加鎖時間界于表鎖和行鎖之間;會出現(xiàn)死鎖;鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間,并發(fā)度一般。
適用:從鎖的角度來說,表級鎖更適合于以查詢?yōu)橹鳎挥猩倭堪此饕龡l件更新數(shù)據(jù)的應(yīng)用,如Web應(yīng)用;而行級鎖則更適合于有大量按索引條件并發(fā)更新少量不同數(shù)據(jù),同時又有并發(fā)查詢的應(yīng)用,如一些在線事務(wù)處理(OLTP)系統(tǒng)。
1、表級鎖定
表級別的鎖定是MySQL各存儲引擎中最大顆粒度的鎖定機制。該鎖定機制最大的特點是實現(xiàn)邏輯非常簡單,帶來的系統(tǒng)負面影響最小。所以獲取鎖和釋放鎖的速度很快。由于表級鎖一次會將整個表鎖定,所以可以很好的避免困擾我們的死鎖問題。
當(dāng)然,鎖定顆粒度大所帶來最大的負面影響就是出現(xiàn)鎖定資源爭用的概率也會最高,致使并大度大打折扣。
使用表級鎖定的主要是MyISAM,MEMORY,CSV等一些非事務(wù)性存儲引擎。
由于MyISAM存儲引擎使用的鎖定機制完全是由MySQL提供的表級鎖定實現(xiàn),所以下面我們將以MyISAM存儲引擎作為示例存儲引擎。
(1)MySQL表級鎖的鎖模式
MySQL的表級鎖有兩種模式:表共享讀鎖(Table Read Lock)和表獨占寫鎖(Table Write Lock)。鎖模式的兼容性:
對MyISAM表的讀操作,不會阻塞其他用戶對同一表的讀請求,但會阻塞對同一表的寫請求;
對MyISAM表的寫操作,則會阻塞其他用戶對同一表的讀和寫操作;
MyISAM表的讀操作與寫操作之間,以及寫操作之間是串行的。當(dāng)一個線程獲得對一個表的寫鎖后,只有持有鎖的線程可以對表進行更新操作。其他線程的讀、寫操作都會等待,直到鎖被釋放為止。
(2)如何加表鎖
MyISAM在執(zhí)行查詢語句(SELECT)前,會自動給涉及的所有表加讀鎖,在執(zhí)行更新操作(UPDATE、DELETE、INSERT等)前,會自動給涉及的表加寫鎖,這個過程并不需要用戶干預(yù),因此,用戶一般不需要直接用LOCK TABLE命令給MyISAM表顯式加鎖。
(3)MyISAM表鎖優(yōu)化建議
對于MyISAM存儲引擎,雖然使用表級鎖定在鎖定實現(xiàn)的過程中比實現(xiàn)行級鎖定或者頁級鎖所帶來的附加成本都要小,鎖定本身所消耗的資源也是最少。但是由于鎖定的顆粒度比較到,所以造成鎖定資源的爭用情況也會比其他的鎖定級別都要多,從而在較大程度上會降低并發(fā)處理能力。所以,在優(yōu)化MyISAM存儲引擎鎖定問題的時候,最關(guān)鍵的就是如何讓其提高并發(fā)度。由于鎖定級別是不可能改變的了,所以我們首先需要盡可能讓鎖定的時間變短,然后就是讓可能并發(fā)進行的操作盡可能的并發(fā)。
1.查詢表級鎖爭用情況
(1)MySQL內(nèi)部有兩組專門的狀態(tài)變量記錄系統(tǒng)內(nèi)部鎖資源爭用情況:
mysql> show status like 'table%';
+----------------------------+---------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------+---------+
| Table_locks_immediate | 100 |
| Table_locks_waited | 11 |
+----------------------------+---------+
這里有兩個狀態(tài)變量記錄MySQL內(nèi)部表級鎖定的情況,兩個變量說明如下:
Table_locks_immediate:產(chǎn)生表級鎖定的次數(shù);
Table_locks_waited:出現(xiàn)表級鎖定爭用而發(fā)生等待的次數(shù);
兩個狀態(tài)值都是從系統(tǒng)啟動后開始記錄,出現(xiàn)一次對應(yīng)的事件則數(shù)量加1。如果這里的Table_locks_waited狀態(tài)值比較高,那么說明系統(tǒng)中表級鎖定爭用現(xiàn)象比較嚴重,就需要進一步分析為什么會有較多的鎖定資源爭用了。
(2)縮短鎖定時間
如何讓鎖定時間盡可能的短呢?唯一的辦法就是讓我們的Query執(zhí)行時間盡可能的短。
a)盡兩減少大的復(fù)雜Query,將復(fù)雜Query分拆成幾個小的Query分布進行;
b)盡可能的建立足夠高效的索引,讓數(shù)據(jù)檢索更迅速;
c)盡量讓MyISAM存儲引擎的表只存放必要的信息,控制字段類型;
d)利用合適的機會優(yōu)化MyISAM表數(shù)據(jù)文件。
(3)分離能并行的操作
說到MyISAM的表鎖,而且是讀寫互相阻塞的表鎖,可能有些人會認為在MyISAM存儲引擎的表上就只能是完全的串行化,沒辦法再并行了。大家不要忘記了,MyISAM的存儲引擎還有一個非常有用的特性,那就是ConcurrentInsert(并發(fā)插入)的特性。
MyISAM存儲引擎有一個控制是否打開Concurrent Insert功能的參數(shù)選項:concurrent_insert,可以設(shè)置為0,1或者2。三個值的具體說明如下:
1、concurrent_insert=2,無論MyISAM表中有沒有空洞,都允許在表尾并發(fā)插入記錄;
2、concurrent_insert=1,如果MyISAM表中沒有空洞(即表的中間沒有被刪除的行),MyISAM允許在一個進程讀表的同時,另一個進程從表尾插入記錄。這也是MySQL的默認設(shè)置;
3、concurrent_insert=0,不允許并發(fā)插入。
可以利用MyISAM存儲引擎的并發(fā)插入特性,來解決應(yīng)用中對同一表查詢和插入的鎖爭用。例如,將concurrent_insert系統(tǒng)變量設(shè)為2,總是允許并發(fā)插入;同時,通過定期在系統(tǒng)空閑時段執(zhí)行OPTIMIZE TABLE語句來整理空間碎片,收回因刪除記錄而產(chǎn)生的中間空洞。
(4)合理利用讀寫優(yōu)先級
1、MyISAM存儲引擎的是讀寫互相阻塞的,那么,一個進程請求某個MyISAM表的讀鎖,同時另一個進程也請求同一表的寫鎖,MySQL如何處理呢?
答案:寫進程先獲得鎖。不僅如此,即使讀請求先到鎖等待隊列,寫請求后到,寫鎖也會插到讀鎖請求之前。
這是因為MySQL的表級鎖定對于讀和寫是有不同優(yōu)先級設(shè)定的,默認情況下是寫優(yōu)先級要大于讀優(yōu)先級。
所以,如果我們可以根據(jù)各自系統(tǒng)環(huán)境的差異決定讀與寫的優(yōu)先級:
1.通過執(zhí)行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1,使該連接讀比寫的優(yōu)先級高。如果我們的系統(tǒng)是一個以讀為主,可以設(shè)置此參數(shù),如果以寫為主,則不用設(shè)置;
2.通過指定INSERT、UPDATE、DELETE語句的LOW_PRIORITY屬性,降低該語句的優(yōu)先級。
雖然上面方法都是要么更新優(yōu)先,要么查詢優(yōu)先的方法,但還是可以用其來解決查詢相對重要的應(yīng)用(如用戶登錄系統(tǒng))中,讀鎖等待嚴重的問題。
另外,MySQL也提供了一種折中的辦法來調(diào)節(jié)讀寫沖突,即給系統(tǒng)參數(shù)max_write_lock_count設(shè)置一個合適的值,當(dāng)一個表的讀鎖達到這個值后,MySQL就暫時將寫請求的優(yōu)先級降低,給讀進程一定獲得鎖的機會。
這里還要強調(diào)一點:
一些需要長時間運行的查詢操作,也會使寫進程“餓死”,因此,應(yīng)用中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)長時間運行的查詢操作,不要總想用一條SELECT語句來解決問題,因為這種看似巧妙的SQL語句,往往比較復(fù)雜,執(zhí)行時間較長,在可能的情況下可以通過使用中間表等措施對SQL語句做一定的“分解”,使每一步查詢都能在較短時間完成,從而減少鎖沖突。如果復(fù)雜查詢不可避免,應(yīng)盡量安排在數(shù)據(jù)庫空閑時段執(zhí)行,比如一些定期統(tǒng)計可以安排在夜間執(zhí)行。
2、行級鎖定
行級鎖定最大的特點就是鎖定對象的顆粒度很小,也是目前各大數(shù)據(jù)庫管理軟件所實現(xiàn)的鎖定顆粒度最小的。由于鎖定顆粒度很小,所以發(fā)生鎖定資源爭用的概率也最小,能夠給予應(yīng)用程序盡可能大的并發(fā)處理能力而提高一些需要高并發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的整體性能。
雖然能夠在并發(fā)處理能力上面有較大的優(yōu)勢,但是行級鎖定也因此帶來了不少弊端。由于鎖定資源的顆粒度很小,所以每次獲取鎖和釋放鎖需要做的事情也更多,帶來的消耗自然也就更大了。此外,行級鎖定也最容易發(fā)生死鎖。
使用行級鎖定的主要是InnoDB存儲引擎。
行級鎖定不是MySQL自己實現(xiàn)的鎖定方式,而是由其他存儲引擎自己所實現(xiàn)的,如廣為大家所知的InnoDB存儲引擎,以及MySQL的分布式存儲引擎NDBCluster等都是實現(xiàn)了行級鎖定。考慮到行級鎖定君由各個存儲引擎自行實現(xiàn),而且具體實現(xiàn)也各有差別,而InnoDB是目前事務(wù)型存儲引擎中使用最為廣泛的存儲引擎,所以這里我們就主要分析一下InnoDB的鎖定特性。
(1)InnoDB鎖定模式及實現(xiàn)機制
考慮到行級鎖定君由各個存儲引擎自行實現(xiàn),而且具體實現(xiàn)也各有差別,而InnoDB是目前事務(wù)型存儲引擎中使用最為廣泛的存儲引擎,所以這里我們就主要分析一下InnoDB的鎖定特性。
總的來說,InnoDB的鎖定機制和Oracle數(shù)據(jù)庫有不少相似之處。InnoDB的行級鎖定同樣分為兩種類型,共享鎖和排他鎖,而在鎖定機制的實現(xiàn)過程中為了讓行級鎖定和表級鎖定共存,InnoDB也同樣使用了意向鎖(表級鎖定)的概念,也就有了意向共享鎖和意向排他鎖這兩種。
當(dāng)一個事務(wù)需要給自己需要的某個資源加鎖的時候,如果遇到一個共享鎖正鎖定著自己需要的資源的時候,自己可以再加一個共享鎖,不過不能加排他鎖。但是,如果遇到自己需要鎖定的資源已經(jīng)被一個排他鎖占有之后,則只能等待該鎖定釋放資源之后自己才能獲取鎖定資源并添加自己的鎖定。而意向鎖的作用就是當(dāng)一個事務(wù)在需要獲取資源鎖定的時候,如果遇到自己需要的資源已經(jīng)被排他鎖占用的時候,該事務(wù)可以需要鎖定行的表上面添加一個合適的意向鎖。如果自己需要一個共享鎖,那么就在表上面添加一個意向共享鎖。而如果自己需要的是某行(或者某些行)上面添加一個排他鎖的話,則先在表上面添加一個意向排他鎖。意向共享鎖可以同時并存多個,但是意向排他鎖同時只能有一個存在。
所以,可以說InnoDB的鎖定模式實際上可以分為四種:共享鎖(S),排他鎖(X),意向共享鎖(IS)和意向排他鎖(IX),我們可以通過以下表格來總結(jié)上面這四種所的共存邏輯關(guān)系:
image
如果一個事務(wù)請求的鎖模式與當(dāng)前的鎖兼容,InnoDB就將請求的鎖授予該事務(wù);反之,如果兩者不兼容,該事務(wù)就要等待鎖釋放。
意向鎖是InnoDB自動加的,不需用戶干預(yù)。對于UPDATE、DELETE和INSERT語句,InnoDB會自動給涉及數(shù)據(jù)集加排他鎖(X);對于普通SELECT語句,InnoDB不會加任何鎖;事務(wù)可以通過以下語句顯示給記錄集加共享鎖或排他鎖。
共享鎖(S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE
排他鎖(X):SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE
用SELECT ... IN SHARE MODE獲得共享鎖,主要用在需要數(shù)據(jù)依存關(guān)系時來確認某行記錄是否存在,并確保沒有人對這個記錄進行UPDATE或者DELETE操作。
但是如果當(dāng)前事務(wù)也需要對該記錄進行更新操作,則很有可能造成死鎖,對于鎖定行記錄后需要進行更新操作的應(yīng)用,應(yīng)該使用SELECT... FOR UPDATE方式獲得排他鎖。
(2)InnoDB行鎖實現(xiàn)方式
InnoDB行鎖是通過給索引上的索引項加鎖來實現(xiàn)的,只有通過索引條件檢索數(shù)據(jù),InnoDB才使用行級鎖,否則,InnoDB將使用表鎖
在實際應(yīng)用中,要特別注意InnoDB行鎖的這一特性,不然的話,可能導(dǎo)致大量的鎖沖突,從而影響并發(fā)性能。下面通過一些實際例子來加以說明。
(1)在不通過索引條件查詢的時候,InnoDB確實使用的是表鎖,而不是行鎖。
(2)由于MySQL的行鎖是針對索引加的鎖,不是針對記錄加的鎖,所以雖然是訪問不同行的記錄,但是如果是使用相同的索引鍵,是會出現(xiàn)鎖沖突的。
(3)當(dāng)表有多個索引的時候,不同的事務(wù)可以使用不同的索引鎖定不同的行,另外,不論是使用主鍵索引、唯一索引或普通索引,InnoDB都會使用行鎖來對數(shù)據(jù)加鎖。
(4)即便在條件中使用了索引字段,但是否使用索引來檢索數(shù)據(jù)是由MySQL通過判斷不同執(zhí)行計劃的代價來決定的,如果MySQL認為全表掃描效率更高,比如對一些很小的表,它就不會使用索引,這種情況下InnoDB將使用表鎖,而不是行鎖。因此,在分析鎖沖突時,別忘了檢查SQL的執(zhí)行計劃,以確認是否真正使用了索引。
(3)間隙鎖(Next-Key鎖)
當(dāng)我們用范圍條件而不是相等條件檢索數(shù)據(jù),并請求共享或排他鎖時,InnoDB會給符合條件的已有數(shù)據(jù)記錄的索引項加鎖;
對于鍵值在條件范圍內(nèi)但并不存在的記錄,叫做“間隙(GAP)”,InnoDB也會對這個“間隙”加鎖,這種鎖機制就是所謂的間隙鎖(Next-Key鎖)。
例:
假如emp表中只有101條記錄,其empid的值分別是 1,2,...,100,101,下面的SQL:
select * from emp where empid > 100 for update;
是一個范圍條件的檢索,InnoDB不僅會對符合條件的empid值為101的記錄加鎖,也會對empid大于101(這些記錄并不存在)的“間隙”加鎖。
InnoDB使用間隙鎖的目的:
(1)防止幻讀,以滿足相關(guān)隔離級別的要求。對于上面的例子,要是不使用間隙鎖,如果其他事務(wù)插入了empid大于100的任何記錄,那么本事務(wù)如果再次執(zhí)行上述語句,就會發(fā)生幻讀;
(2)為了滿足其恢復(fù)和復(fù)制的需要。很顯然,在使用范圍條件檢索并鎖定記錄時,即使某些不存在的鍵值也會被無辜的鎖定,而造成在鎖定的時候無法插入鎖定鍵值范圍內(nèi)的任何數(shù)據(jù)。在某些場景下這可能會對性能造成很大的危害。
除了間隙鎖給InnoDB帶來性能的負面影響之外,通過索引實現(xiàn)鎖定的方式還存在其他幾個較大的性能隱患:
(1)當(dāng)Query無法利用索引的時候,InnoDB會放棄使用行級別鎖定而改用表級別的鎖定,造成并發(fā)性能的降低;
(2)當(dāng)Query使用的索引并不包含所有過濾條件的時候,數(shù)據(jù)檢索使用到的索引鍵所只想的數(shù)據(jù)可能有部分并不屬于該Query的結(jié)果集的行列,但是也會被鎖定,因為間隙鎖鎖定的是一個范圍,而不是具體的索引鍵;
(3)當(dāng)Query在使用索引定位數(shù)據(jù)的時候,如果使用的索引鍵一樣但訪問的數(shù)據(jù)行不同的時候(索引只是過濾條件的一部分),一樣會被鎖定。
因此,在實際應(yīng)用開發(fā)中,尤其是并發(fā)插入比較多的應(yīng)用,我們要盡量優(yōu)化業(yè)務(wù)邏輯,盡量使用相等條件來訪問更新數(shù)據(jù),避免使用范圍條件。
還要特別說明的是,InnoDB除了通過范圍條件加鎖時使用間隙鎖外,如果使用相等條件請求給一個不存在的記錄加鎖,InnoDB也會使用間隙鎖。
(4)死鎖
上文講過,MyISAM表鎖是deadlock free的,這是因為MyISAM總是一次獲得所需的全部鎖,要么全部滿足,要么等待,因此不會出現(xiàn)死鎖。但在InnoDB中,除單個SQL組成的事務(wù)外,鎖是逐步獲得的,當(dāng)兩個事務(wù)都需要獲得對方持有的排他鎖才能繼續(xù)完成事務(wù),這種循環(huán)鎖等待就是典型的死鎖。
在InnoDB的事務(wù)管理和鎖定機制中,有專門檢測死鎖的機制,會在系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖之后的很短時間內(nèi)就檢測到該死鎖的存在。當(dāng)InnoDB檢測到系統(tǒng)中產(chǎn)生了死鎖之后,InnoDB會通過相應(yīng)的判斷來選這產(chǎn)生死鎖的兩個事務(wù)中較小的事務(wù)來回滾,而讓另外一個較大的事務(wù)成功完成。
那InnoDB是以什么來為標準判定事務(wù)的大小的呢?MySQL官方手冊中也提到了這個問題,實際上在InnoDB發(fā)現(xiàn)死鎖之后,會計算出兩個事務(wù)各自插入、更新或者刪除的數(shù)據(jù)量來判定兩個事務(wù)的大小。也就是說哪個事務(wù)所改變的記錄條數(shù)越多,在死鎖中就越不會被回滾掉。
但是有一點需要注意的就是,當(dāng)產(chǎn)生死鎖的場景中涉及到不止InnoDB存儲引擎的時候,InnoDB是沒辦法檢測到該死鎖的,這時候就只能通過鎖定超時限制參數(shù)InnoDB_lock_wait_timeout來解決。
需要說明的是,這個參數(shù)并不是只用來解決死鎖問題,在并發(fā)訪問比較高的情況下,如果大量事務(wù)因無法立即獲得所需的鎖而掛起,會占用大量計算機資源,造成嚴重性能問題,甚至拖跨數(shù)據(jù)庫。我們通過設(shè)置合適的鎖等待超時閾值,可以避免這種情況發(fā)生。
通常來說,死鎖都是應(yīng)用設(shè)計的問題,通過調(diào)整業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)庫對象設(shè)計、事務(wù)大小,以及訪問數(shù)據(jù)庫的SQL語句,絕大部分死鎖都可以避免。下面就通過實例來介紹幾種避免死鎖的常用方法:
(1)在應(yīng)用中,如果不同的程序會并發(fā)存取多個表,應(yīng)盡量約定以相同的順序來訪問表,這樣可以大大降低產(chǎn)生死鎖的機會。
(2)在程序以批量方式處理數(shù)據(jù)的時候,如果事先對數(shù)據(jù)排序,保證每個線程按固定的順序來處理記錄,也可以大大降低出現(xiàn)死鎖的可能。
(3)在事務(wù)中,如果要更新記錄,應(yīng)該直接申請足夠級別的鎖,即排他鎖,而不應(yīng)先申請共享鎖,更新時再申請排他鎖,因為當(dāng)用戶申請排他鎖時,其他事務(wù)可能又已經(jīng)獲得了相同記錄的共享鎖,從而造成鎖沖突,甚至死鎖。
(4)在REPEATABLE-READ隔離級別下,如果兩個線程同時對相同條件記錄用SELECT...FOR UPDATE加排他鎖,在沒有符合該條件記錄情況下,兩個線程都會加鎖成功。程序發(fā)現(xiàn)記錄尚不存在,就試圖插入一條新記錄,如果兩個線程都這么做,就會出現(xiàn)死鎖。這種情況下,將隔離級別改成READ COMMITTED,就可避免問題。
(5)當(dāng)隔離級別為READ COMMITTED時,如果兩個線程都先執(zhí)行SELECT...FOR UPDATE,判斷是否存在符合條件的記錄,如果沒有,就插入記錄。此時,只有一個線程能插入成功,另一個線程會出現(xiàn)鎖等待,當(dāng)?shù)?個線程提交后,第2個線程會因主鍵重出錯,但雖然這個線程出錯了,卻會獲得一個排他鎖。這時如果有第3個線程又來申請排他鎖,也會出現(xiàn)死鎖。對于這種情況,可以直接做插入操作,然后再捕獲主鍵重異常,或者在遇到主鍵重錯誤時,總是執(zhí)行ROLLBACK釋放獲得的排他鎖。
(5)什么時候使用表鎖
對于InnoDB表,在絕大部分情況下都應(yīng)該使用行級鎖,因為事務(wù)和行鎖往往是我們之所以選擇InnoDB表的理由。但在個別特殊事務(wù)中,也可以考慮使用表級鎖:
(1)事務(wù)需要更新大部分或全部數(shù)據(jù),表又比較大,如果使用默認的行鎖,不僅這個事務(wù)執(zhí)行效率低,而且可能造成其他事務(wù)長時間鎖等待和鎖沖突,這種情況下可以考慮使用表鎖來提高該事務(wù)的執(zhí)行速度。
(2)事務(wù)涉及多個表,比較復(fù)雜,很可能引起死鎖,造成大量事務(wù)回滾。這種情況也可以考慮一次性鎖定事務(wù)涉及的表,從而避免死鎖、減少數(shù)據(jù)庫因事務(wù)回滾帶來的開銷。
當(dāng)然,應(yīng)用中這兩種事務(wù)不能太多,否則,就應(yīng)該考慮使用MyISAM表了。
在InnoDB下,使用表鎖要注意以下兩點。
(1)使用LOCK TABLES雖然可以給InnoDB加表級鎖,但必須說明的是,表鎖不是由InnoDB存儲引擎層管理的,而是由其上一層──MySQL Server負責(zé)的,僅當(dāng)autocommit=0、InnoDB_table_locks=1(默認設(shè)置)時,InnoDB層才能知道MySQL加的表鎖,MySQL Server也才能感知InnoDB加的行鎖,這種情況下,InnoDB才能自動識別涉及表級鎖的死鎖,否則,InnoDB將無法自動檢測并處理這種死鎖。
(2)在用 LOCK TABLES對InnoDB表加鎖時要注意,要將AUTOCOMMIT設(shè)為0,否則MySQL不會給表加鎖;事務(wù)結(jié)束前,不要用UNLOCK TABLES釋放表鎖,因為UNLOCK TABLES會隱含地提交事務(wù);COMMIT或ROLLBACK并不能釋放用LOCK TABLES加的表級鎖,必須用UNLOCK TABLES釋放表鎖。
正確的方式見如下語句:
例如,如果需要寫表t1并從表t讀,可以按如下做:
SET AUTOCOMMIT=0;
LOCK TABLES t1 WRITE, t2 READ, ...;
[do something with tables t1 and t2 here];
COMMIT;
UNLOCK TABLES;
(6)InnoDB行鎖優(yōu)化建議
InnoDB存儲引擎由于實現(xiàn)了行級鎖定,雖然在鎖定機制的實現(xiàn)方面所帶來的性能損耗可能比表級鎖定會要更高一些,但是在整體并發(fā)處理能力方面要遠遠優(yōu)于MyISAM的表級鎖定的。當(dāng)系統(tǒng)并發(fā)量較高的時候,InnoDB的整體性能和MyISAM相比就會有比較明顯的優(yōu)勢了。但是,InnoDB的行級鎖定同樣也有其脆弱的一面,當(dāng)我們使用不當(dāng)?shù)臅r候,可能會讓InnoDB的整體性能表現(xiàn)不僅不能比MyISAM高,甚至可能會更差。
1、要想合理利用InnoDB的行級鎖定,做到揚長避短,我們必須做好以下工作:
a)盡可能讓所有的數(shù)據(jù)檢索都通過索引來完成,從而避免InnoDB因為無法通過索引鍵加鎖而升級為表級鎖定;
b)合理設(shè)計索引,讓InnoDB在索引鍵上面加鎖的時候盡可能準確,盡可能的縮小鎖定范圍,避免造成不必要的鎖定而影響其他Query的執(zhí)行;
c)盡可能減少基于范圍的數(shù)據(jù)檢索過濾條件,避免因為間隙鎖帶來的負面影響而鎖定了不該鎖定的記錄;
d)盡量控制事務(wù)的大小,減少鎖定的資源量和鎖定時間長度;
e)在業(yè)務(wù)環(huán)境允許的情況下,盡量使用較低級別的事務(wù)隔離,以減少MySQL因為實現(xiàn)事務(wù)隔離級別所帶來的附加成本。
2、由于InnoDB的行級鎖定和事務(wù)性,所以肯定會產(chǎn)生死鎖,下面是一些比較常用的減少死鎖產(chǎn)生概率的小建議:
a)類似業(yè)務(wù)模塊中,盡可能按照相同的訪問順序來訪問,防止產(chǎn)生死鎖;
b)在同一個事務(wù)中,盡可能做到一次鎖定所需要的所有資源,減少死鎖產(chǎn)生概率;
c)對于非常容易產(chǎn)生死鎖的業(yè)務(wù)部分,可以嘗試使用升級鎖定顆粒度,通過表級鎖定來減少死鎖產(chǎn)生的概率。
3、可以通過檢查InnoDB_row_lock狀態(tài)變量來分析系統(tǒng)上的行鎖的爭奪情況:
mysql> show status like 'InnoDB_row_lock%';
+-------------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+-------------------------------+-------+
| InnoDB_row_lock_current_waits | 0 |
| InnoDB_row_lock_time | 0 |
| InnoDB_row_lock_time_avg | 0 |
| InnoDB_row_lock_time_max | 0 |
| InnoDB_row_lock_waits | 0 |
+-------------------------------+-------+
InnoDB 的行級鎖定狀態(tài)變量不僅記錄了鎖定等待次數(shù),還記錄了鎖定總時長,每次平均時長,以及最大時長,此外還有一個非累積狀態(tài)量顯示了當(dāng)前正在等待鎖定的等待數(shù)量。對各個狀態(tài)量的說明如下:
InnoDB_row_lock_current_waits:當(dāng)前正在等待鎖定的數(shù)量;
InnoDB_row_lock_time:從系統(tǒng)啟動到現(xiàn)在鎖定總時間長度;
InnoDB_row_lock_time_avg:每次等待所花平均時間;
InnoDB_row_lock_time_max:從系統(tǒng)啟動到現(xiàn)在等待最常的一次所花的時間;
InnoDB_row_lock_waits:系統(tǒng)啟動后到現(xiàn)在總共等待的次數(shù);
對于這5個狀態(tài)變量,比較重要的主要是InnoDB_row_lock_time_avg(等待平均時長),InnoDB_row_lock_waits(等待總次數(shù))以及InnoDB_row_lock_time(等待總時長)這三項。尤其是當(dāng)?shù)却螖?shù)很高,而且每次等待時長也不小的時候,我們就需要分析系統(tǒng)中為什么會有如此多的等待,然后根據(jù)分析結(jié)果著手指定優(yōu)化計劃。
如果發(fā)現(xiàn)鎖爭用比較嚴重,如InnoDB_row_lock_waits和InnoDB_row_lock_time_avg的值比較高,還可以通過設(shè)置InnoDB Monitors 來進一步觀察發(fā)生鎖沖突的表、數(shù)據(jù)行等,并分析鎖爭用的原因。
鎖沖突的表、數(shù)據(jù)行等,并分析鎖爭用的原因。具體方法如下:
mysql> create table InnoDB_monitor(a INT) engine=InnoDB;
然后就可以用下面的語句來進行查看:
mysql> show engine InnoDB status;
監(jiān)視器可以通過發(fā)出下列語句來停止查看:
mysql> drop table InnoDB_monitor;
設(shè)置監(jiān)視器后,會有詳細的當(dāng)前鎖等待的信息,包括表名、鎖類型、鎖定記錄的情況等,便于進行進一步的分析和問題的確定。可能會有讀者朋友問為什么要先創(chuàng)建一個叫InnoDB_monitor的表呢?因為創(chuàng)建該表實際上就是告訴InnoDB我們開始要監(jiān)控他的細節(jié)狀態(tài)了,然后InnoDB就會將比較詳細的事務(wù)以及鎖定信息記錄進入MySQL的errorlog中,以便我們后面做進一步分析使用。打開監(jiān)視器以后,默認情況下每15秒會向日志中記錄監(jiān)控的內(nèi)容,如果長時間打開會導(dǎo)致.err文件變得非常的巨大,所以用戶在確認問題原因之后,要記得刪除監(jiān)控表以關(guān)閉監(jiān)視器,或者通過使用“--console”選項來啟動服務(wù)器以關(guān)閉寫日志文件。
3、頁級鎖定
頁級鎖定是MySQL中比較獨特的一種鎖定級別,在其他數(shù)據(jù)庫管理軟件中也并不是太常見。頁級鎖定的特點是鎖定顆粒度介于行級鎖定與表級鎖之間,所以獲取鎖定所需要的資源開銷,以及所能提供的并發(fā)處理能力也同樣是介于上面二者之間。另外,頁級鎖定和行級鎖定一樣,會發(fā)生死鎖。
在數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)資源鎖定的過程中,隨著鎖定資源顆粒度的減小,鎖定相同數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)所需要消耗的內(nèi)存數(shù)量是越來越多的,實現(xiàn)算法也會越來越復(fù)雜。不過,隨著鎖定資源顆粒度的減小,應(yīng)用程序的訪問請求遇到鎖等待的可能性也會隨之降低,系統(tǒng)整體并發(fā)度也隨之提升。
使用頁級鎖定的主要是BerkeleyDB存儲引擎。