mysql中innoDB鎖定的介紹

一个新手
發布: 2017-10-26 09:22:17
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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定區別:

  檢索條件有索引的情況下會鎖定特定的某些行。

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)

讀取鎖定:

  讀鎖定是共享的,或者說是互相不阻塞的。多個使用者在同一時刻可以同時讀取同一個資源,而互不干擾。

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權,因此一個寫鎖請求可能會被插入到讀鎖佇列的前面,但是讀鎖則不肯能插入到寫鎖的前面

表鎖:

  InnoDB還有兩個表鎖定:意圖共享鎖定(IS),意圖排它鎖定(IX)

行鎖定:

  InnoDB實作了兩種型別額行級鎖定,共用鎖定和排它鎖定

#樂觀鎖:

  樂觀鎖,也叫樂觀並發控制,它假設多用戶並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。在提交資料更新之前,每個事務會先檢查在該事務讀取資料後,有沒有其他事務又修改了該資料。如果其他事務有更新的話,那麼目前正在提交的交易會進行回滾。

悲觀鎖:

  悲觀鎖,也叫悲觀並發控制,當事務A對某行資料應用了鎖,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。享鎖與排他鎖(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資料版本來實現,即透過在表中添加版本號字段來作為是否可以成功提交的關鍵因素。

共享鎖(S):

  共享鎖定也叫讀鎖,一個事務獲取了一個資料行的共享鎖,其他事務能獲得該行對應的共享鎖,但不能獲得排他鎖,即一個事務在讀取一個資料行的時候,其他事務也可以讀,但不能對該數據行進行增刪改
  •   設置共享鎖: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資料行的排他鎖,其他事務就不能再取得該行的其他鎖(排他鎖或共享鎖),即一個事務在讀取一個資料行的時候,其他事務不能對該資料行進行增刪改查

      設定排它鎖: SELECT .... FOR UPDATE
  

注意點:

對於select 語句,innodb不會加任何鎖,也就是可以多個並發去進行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會自動為涉及到的資料加排他鎖,只有查詢select需要我們手動設定排他鎖。

  • 意圖共享鎖定(IS):

      通知資料庫接下來需要施加什麼鎖定並對表格加鎖。如果需要對記錄A加共享鎖,那麼此時innodb會先找到這張表,對該表加意向共享鎖之後,再對記錄A添加共享鎖。也就是說一個資料行加共享鎖前必須先取得該表的IS鎖定
  • 意向排它鎖(IX):

      通知資料庫接下來需要施加什麼鎖定並對表加鎖。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添加共享鎖。也就是說一個資料行加排它鎖前必須先取得該表的IX鎖######  共享鎖和意向共享鎖,排他鎖與意向排他鎖的區別:######### ###共享鎖和排他鎖,系統在特定的條件下會自動新增共享鎖或排他鎖,也可以手動新增共享鎖或排他鎖。 ############意向共享鎖定和意向排他鎖都是系統自動添加和自動釋放的,整個過程無需人工幹預。 ############共享鎖定和排他鎖定都是鎖的行記錄,意向共享鎖定和意向排他鎖定鎖定的是表。 ###

 鎖定的實作方式:

  在MySQL中,行級鎖定並不是直接鎖定記錄,而是鎖定索引。 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行鎖定是透過為索引項目加鎖定來實現的,如果沒有索引,InnoDB會透過隱藏的叢集索引來對記錄加鎖。也就是說:如果不透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,即鎖定一筆記錄。

  Gap Lock:對索引項目之間的'間隙' 、對第一筆記錄前的間隙或最後一筆記錄後的間隙加鎖,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)

  注意:InnoDB預設等級是repeatable-read(重複讀取)級別。 ANSI/IOS SQL標準定義了4種交易隔離等級:未提交讀取(read uncommitted),提交讀取(read committed),重複讀取(repeatable read),序列讀取(serializable)

Gap Lock和Next-key Lock的差異:

  Next-Key Lock是行鎖定與間隙鎖定的組合,這樣,當InnoDB掃描索引記錄的時候,會先對選取的索引記錄加上行鎖定( 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。

  行鎖定防止別的事務修改或刪除,Gap鎖定防止別的事務新增,行鎖和GAP鎖定結合形成的Next-Key鎖定共同解決了RR界線在寫數據時的幻讀問題。

何時在InnoDB中使用表鎖定:

#  InnoDB在絕大部分情況會使用行級鎖定,因為交易和行鎖往往是我們選擇InnoDB的原因,但有些情況下我們也考慮使用表級鎖定

  • #當交易需要更新大部分資料時,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。

  • 交易比較複雜,很可能會造成死鎖導致回滾。

在InnoDB下 ,使用表格鎖定要注意以下兩點。

    (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儲存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(預設設定)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才能自動辨識涉及表格層級鎖定的死鎖;否則,InnoDB將無法自動偵測並處理這種死鎖。

    (2)在用LOCAK TABLES對InnoDB鎖時要注意,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會隱含地提交交易;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;
登入後複製

 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,鎖是逐步取得的,就造成了死鎖的可能。

     發生死鎖後,InnoDB一般都可以偵測到,並使一個事務釋放鎖定回退,另一個取得鎖定完成事務。但在涉及外部鎖,或涉及鎖定的情況下,InnoDB並不能完全自動偵測到死鎖,這需要透過設定鎖定等待逾時參數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,在同時存取比較高的情況下,如果大量事務因無法立即取得所需的鎖而掛起,會佔用大量電腦資源,造成嚴重效能問題,甚至拖垮資料庫。我們透過設定合適的鎖來等待超時閾值,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:

  1. #如果不同程式會並發存取多個表,盡量約定以相同的順序存取表,可以大幅降低死鎖機會。如果兩個session存取兩個表的順序不同,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。

  2. 在同一個交易中,盡可能做到一次鎖定所需的所有資源,減少死鎖產生機率。

  3. 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,透過表級鎖定來減少死鎖產生的概。

  4. 在程式以批次方式處理資料的時候,如果事先對資料排序,保證每個執行緒以固定的順序來處理記錄,也可以大幅降低死鎖的可能

  5. 在REPEATEABLE-READ隔離等級下,若兩個執行緒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,兩個執行緒都會加鎖成功。程式發現記錄尚不存在,就試圖插入一筆新記錄,如果兩個執行緒都這麼做,就會出現死鎖。這種情況下,將隔離等級改成READ COMMITTED,就可以避免問題。

  6. 當隔離等級為READ COMMITED時,如果兩個執行緒都先執行SELECT...FOR UPDATE,判斷是否有符合條件的記錄,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釋放所獲得的排他鎖定

##   

ps:如果出現死鎖,可以用SHOW INNODB STATUS指令來決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,如果不透過索引存取數據,InnoDB會使用表鎖。

    (2)InnoDB間隙鎖定機制,以及InnoDB使用間隙鎖定的原因。

    (3)在不同的隔離等級下,InnoDB的鎖定機制和一致性讀取策略不同。

    (4)MySQL的復原和複製對InnoDB鎖定機制和一致性讀取策略也有較大影響。

    (5)鎖定衝突甚至死鎖很難完全避免。

       在了解InnoDB的鎖定特性後,使用者可以透過設計和SQL調整等措施減少鎖定衝突和死鎖,包括:

  • 盡量使用較低的隔離等級

  • 精心設計索引,並儘量使用索引存取數據,使加鎖更精確,從而減少鎖定衝突的機會。

  • 選擇合理的事務大小,小事務發生鎖定衝突的幾率也更小。

  • 給記錄集顯示加鎖時,最好一次要求足夠等級的鎖定。例如要修改資料的話,最好直接申請排他鎖,而不是先申請共享鎖,修改時再請求排他鎖,這樣容易產生死鎖。

  • 不同的程式存取一組表時,應盡量約定以相同的順序存取各表,對一個表而言,盡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。

  • 盡量用相等條件存取數據,這樣可以避免間隙鎖對並發插入的影響。

  • 不要申請超過實際需要的鎖定等級;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性。

  • #

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