在InnoDB加鎖前,為什麼要先start transaction innodb下鎖的釋放在事務提交/回滾之後,事務一旦提交/回滾之後,就會自動釋放事務中的鎖,innodb預設情況下autocommit=1即開啟自動提交 檢索條件使用索引和不使用索引的鎖區別: 檢索條件有索引的情況下會鎖定特定的一些 ...
在InnoDB加鎖前,為什麼要先start transaction
innodb下鎖的釋放在事務提交/回滾之後,事務一旦提交/回滾之後,就會自動釋放事務中的鎖,innodb預設情況下autocommit=1即開啟自動提交
檢索條件使用索引和不使用索引的鎖區別:
檢索條件有索引的情況下會鎖定特定的一些行。
檢索條件沒有使用使用的情況下會進行全表掃描,從而鎖定全部的行(包括不存在的記錄)
讀鎖:
讀鎖是共用的,或者說是相互不阻塞的。多個用戶在同一時刻可以同時讀取同一個資源,而互不幹擾。
寫鎖:
寫鎖是排他的,也就是說一個寫鎖會阻塞其他的寫鎖和讀鎖。另外寫鎖比讀鎖有更高的優先順序,因此一個寫鎖請求可能會被插入到讀鎖 隊列的前面,但是讀鎖則不肯能插入到寫鎖的前面
表鎖:
InnoDB還有兩個表鎖:意向共用鎖(IS),意向排它鎖(IX)
行鎖:
InnoDB實現了兩種類型額行級鎖,共用鎖和排它鎖
樂觀鎖:
樂觀鎖,也叫樂觀併發控制,它假設多用戶併發的事務在處理時不會彼此互相影響,各事務能夠在不產生鎖的情況下處理各自影響的那部分數據。在提交數據更新之前,每個事務會先檢查在該事務讀取數據後,有沒有其他事務又修改了該數據。如果其他事務有更新的話,那麼當前正在提交的事務會進行回滾。
悲觀鎖:
悲觀鎖,也叫悲觀併發控制,當事務A對某行數據應用了鎖,並且當這個事務把鎖釋放後,其他事務才能夠執行與該鎖衝突的操作,這裡事務A所施加的鎖就叫悲觀鎖。享鎖和排他鎖(行鎖,間隙鎖,next-key lock)都屬於悲觀鎖
悲觀鎖與樂觀鎖的實現方式:
悲觀鎖的實現依靠的是資料庫提供的鎖機制來實現,例如select * from news where id=12 for update,而樂觀鎖依靠的是記錄數據版本來實現,即通過在表中添加版本號欄位來作為是否可以成功提交的關鍵因素。
共用鎖(S):
共用鎖也叫讀鎖,一個事務獲取了一個數據行的共用鎖,其他事務能獲得該行對應的共用鎖,但不能獲得排他鎖,即一個事務在讀取一個數據行的時候,其他事務也可以讀,但不能對該數據行進行增刪改
設置共用鎖: SELECT .... LOCK IN SHARE MODE;
排它鎖(X):
排它鎖也叫寫鎖,一個事務獲取了一個數據行的排他鎖,其他事務就不能再獲取該行的其他鎖(排他鎖或者共用鎖),即一個事務在讀取一個數據行的時候,其他事務不能對該數據行進行增刪改查
設置排它鎖:SELECT .... FOR UPDATE
註意點:
- 對於select 語句,innodb不會加任何鎖,也就是可以多個併發去進行select的操作,不會有任何的鎖衝突,因為根本沒有鎖。
- 對於insert,update,delete操作,innodb會自動給涉及到的數據加排他鎖,只有查詢select需要我們手動設置排他鎖。
意向共用鎖(IS):
通知資料庫接下來需要施加什麼鎖並對錶加鎖。如果需要對記錄A加共用鎖,那麼此時innodb會先找到這張表,對該表加意向共用鎖之後,再對記錄A添加共用鎖。也就是說一個數據行加共用鎖前必須先取得該表的IS鎖
意向排它鎖(IX):
通知資料庫接下來需要施加什麼鎖並對錶加鎖。如果需要對記錄A加排他鎖,那麼此時innodb會先找到這張表,對該表加意向排他鎖之後,再對記錄A添加共用鎖。也就是說一個數據行加排它鎖前必須先取得該表的IX鎖
共用鎖和意向共用鎖,排他鎖與意向排他鎖的區別:
- 共用鎖和排他鎖,系統在特定的條件下會自動添加共用鎖或者排他鎖,也可以手動添加共用鎖或者排他鎖。
- 意向共用鎖和意向排他鎖都是系統自動添加和自動釋放的,整個過程無需人工干預。
- 共用鎖和排他鎖都是鎖的行記錄,意向共用鎖和意向排他鎖鎖定的是表。
鎖的實現方式:
在MySQL中,行級鎖並不是直接鎖記錄,而是鎖索引。索引分為主鍵索引和非主鍵索引兩種,如果一條sql語句操作了主鍵索引,MySQL就會鎖定這條主鍵索引;如果一條語句操作了非主鍵索引,MySQL會先鎖定該非主鍵索引,再鎖定相關的主鍵索引。
InnoDB行鎖是通過給索引項加鎖實現的,如果沒有索引,InnoDB會通過隱藏的聚簇索引來對記錄加鎖。也就是說:如果不通過索引條件檢索數據,那麼InnoDB將對錶中所有數據加鎖,實際效果跟表鎖一樣
行鎖分為三種情況:
Record Lock:對索引項加鎖,即鎖定一條記錄。
Gap Lock:對索引項之間的 ‘間隙’ 、對第一條記錄前的間隙或最後一條記錄後的間隙加鎖,即鎖定一個範圍的記錄,不包含記錄本身
Next-key Lock:鎖定一個範圍的記錄並包含記錄本身(上面兩者的結合)
註意:InnoDB預設級別是repeatable-read(重覆讀)級別。ANSI/IOS SQL標准定義了4種事務隔離級別:未提交讀(read uncommitted),提交讀(read committed),重覆讀(repeatable read),串列讀(serializable)
Gap Lock和Next-key Lock的區別:
Next-Key Lock是行鎖與間隙鎖的組合,這樣,當InnoDB掃描索引記錄的時候,會首先對選中的索引記錄加上行鎖(Record Lock),再對索引記錄兩邊的間隙加上間隙鎖(Gap Lock)。如果一個間隙被事務T1加了鎖,其它事務是不能在這個間隙插入記錄的。
行鎖防止別的事務修改或刪除,Gap鎖防止別的事務新增,行鎖和GAP鎖結合形成的Next-Key鎖共同解決了RR界別在寫數據時的幻讀問題。
何時在InnoDB中使用表鎖:
InnoDB在絕大部分情況會使用行級鎖,因為事務和行鎖往往是我們選擇InnoDB的原因,但是有些情況下我們也考慮使用表級鎖
- 當事務需要更新大部分數據時,表又比較大,如果使用預設的行鎖,不僅效率低,而且還容易造成其他事務長時間等待和鎖衝突。
- 事務比較複雜,很可能引起死鎖導致回滾。
在InnoDB下 ,使用表鎖要註意以下兩點。
(1)使用LOCK TALBES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負責的,僅當autocommit=0、innodb_table_lock=1(預設設置)時,InnoDB層才能知道MySQL加的表鎖,MySQL Server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將無法自動檢測並處理這種死鎖。 (2)在用LOCAK TABLES對InnoDB鎖時要註意,要將AUTOCOMMIT設為0,否則MySQL不會給表加鎖;事務結束前,不要用UNLOCAK TABLES釋放表鎖,因為UNLOCK TABLES會隱含地提交事務;COMMIT或ROLLBACK不能釋放用LOCAK TABLES加的表級鎖,必須用UNLOCK TABLES釋放表鎖,正確的方式見如下: 例如:如果需要寫表t1並從表t讀SET AUTOCOMMIT=0; LOCAK TABLES t1 WRITE, t2 READ, ...; [do something with tables t1 and here]; COMMIT; UNLOCK TABLES;
死鎖:
我們說過MyISAM中是不會產生死鎖的,因為MyISAM總是一次性獲得所需的全部鎖,要麼全部滿足,要麼全部等待。而在InnoDB中,鎖是逐步獲得的,就造成了死鎖的可能。
發生死鎖後,InnoDB一般都可以檢測到,並使一個事務釋放鎖回退,另一個獲取鎖完成事務。但在涉及外部鎖,或涉及鎖的情況下,InnoDB並不能完全自動檢測到死鎖,這需要通過設置鎖等待超時參數innodb_lock_wait_timeout來解決。需要說明的是,這個參數並不是只用來解決死鎖問題,在併發訪問比較高的情況下,如果大量事務因無法立即獲取所需的鎖而掛起,會占用大量電腦資源,造成嚴重性能問題,甚至拖垮資料庫。我們通過設置合適的鎖等待超時閾值,可以避免這種情況發生。
有多種方法可以避免死鎖,這裡介紹常見的三種:
- 如果不同程式會併發存取多個表,儘量約定以相同的順序訪問表,可以大大降低死鎖機會。如果兩個session訪問兩個表的順序不同,發生死鎖的機會就非常高!但如果以相同的順序來訪問,死鎖就可能避免。
- 在同一個事務中,儘可能做到一次鎖定所需要的所有資源,減少死鎖產生概率。
- 對於非常容易產生死鎖的業務部分,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生的概。
- 在程式以批量方式處理數據的時候,如果事先對數據排序,保證每個線程按固定的順序來處理記錄,也可以大大降低死鎖的可能。
- 在REPEATEABLE-READ隔離級別下,如果兩個線程同時對相同條件記錄用SELECT...ROR UPDATE加排他鎖,在沒有符合該記錄情況下,兩個線程都會加鎖成功。程式發現記錄尚不存在,就試圖插入一條新記錄,如果兩個線程都這麼做,就會出現死鎖。這種情況下,將隔離級別改成READ COMMITTED,就可以避免問題。
- 當隔離級別為READ COMMITED時,如果兩個線程都先執行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,另一個線程會出現鎖等待,當第1個線程提交後,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,也會出現死鎖。對於這種情況,可以直接做插入操作,然後再捕獲主鍵重異常,或者在遇到主鍵重錯誤時,總是執行ROLLBACK釋放獲得的排他鎖
ps:如果出現死鎖,可以用SHOW INNODB STATUS命令來確定最後一個死鎖產生的原因和改進措施。
總結:
對於InnoDB表,主要有以下幾點 (1)InnoDB的行銷是基於索引實現的,如果不通過索引訪問數據,InnoDB會使用表鎖。 (2)InnoDB間隙鎖機制,以及InnoDB使用間隙鎖的原因。 (3)在不同的隔離級別下,InnoDB的鎖機制和一致性讀策略不同。 (4)MySQL的恢復和複製對InnoDB鎖機制和一致性讀策略也有較大影響。 (5)鎖衝突甚至死鎖很難完全避免。 在瞭解InnoDB的鎖特性後,用戶可以通過設計和SQL調整等措施減少鎖衝突和死鎖,包括:- 儘量使用較低的隔離級別
- 精心設計索引,並儘量使用索引訪問數據,使加鎖更精確,從而減少鎖衝突的機會。
- 選擇合理的事務大小,小事務發生鎖衝突的幾率也更小。
- 給記錄集顯示加鎖時,最好一次性請求足夠級別的鎖。比如要修改數據的話,最好直接申請排他鎖,而不是先申請共用鎖,修改時再請求排他鎖,這樣容易產生死鎖。
- 不同的程式訪問一組表時,應儘量約定以相同的順序訪問各表,對一個表而言,儘可能以固定的順序存取表中的行。這樣可以大減少死鎖的機會。
- 儘量用相等條件訪問數據,這樣可以避免間隙鎖對併發插入的影響。
- 不要申請超過實際需要的鎖級別;除非必須,查詢時不要顯示加鎖。
- 對於一些特定的事務,可以使用表鎖來提高處理速度或減少死鎖的可能。
參考文獻:
[1] Baron Schwartz等 著,寧海元等 譯 ;《高性能MySQL》(第3版); 電子工業出版社 ,2013
[2] 簡書博客,http://www.jianshu.com/p/a40f28dc29cd
[3]CSDN博客,http://blog.csdn.net/zhanghongzheng3213/article/details/51721903
[4] CSDN博客,http://blog.csdn.net/dong976209075/article/details/8802778
[5] CSDN博客,http://www.cnblogs.com/chenqionghe/p/4845693.html
[6] CSDN博客,http://blog.csdn.net/psongchao/article/details/776172
[7] CSDN博客,http://blog.csdn.net/zhanghongzheng3213/article/details/51753010
[8] 官網文檔,https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/lock-tables.html