MySQL中InnoDB存储引擎的锁的基本使用教程

转载  更新时间:2015年11月23日 09:47:39   作者:一宁   我要评论

这篇文章主要介绍了MySQL中InnoDB存储引擎的锁的基本概念,是MySQL入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下

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

BDB采用页面锁(page-leve 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

各种锁特点

表级锁:开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生冲突的概率最高,并发度最低

行级锁: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

页面锁:开销和加锁时间介于表锁和行锁之间;会出现死锁;锁定粒度介于表锁和行锁之间,并发度一般

InnoDB存储引擎的锁

InnoDB存储引擎实现了如下两种锁

1、共享锁(S Lock),允许事务读一行数据

2、排他锁(X Lock),允许事务更新或者删除一行数据

共享锁和排他锁的兼容如下图所示
2015112394727173.png (688×118)

一致性的非锁定读

一致性的非锁定行读(consistent nonlocking read)是指InnoDB存储引擎通过行多版本控制(multi versioning)的方式来读取当前执行时间数据库中行的数据。如果读取的行正在执行DELETE、UPDATE操作,这是读取操作不会因此而会等待行上锁的释放,相反,InnoDB会去读取行的一个快照数据。

之所以称其为非锁定读,因为不需要等待访问的行上X锁的释放。快照数据是指改行之前版本的数据,该实现是通过undo段来实现的。但是在不同事务隔离级别下,读取的方式不同,并不是每个事务隔离级别下读取的都是一致性读。

例如:

对于read committed的事务隔离级别,他总是读取行的最新版本,如果行被锁定了,则读取该行版本的最新一个快照。

对于repeatable read(innoDB存储引擎的默认隔离级别),总是读取事务开始时的行数据。

 非锁定读的机制大大提高了数据读取的并发性,在Innodb存储引擎默认设置下,这是默认的读取方式,但是在某些情况下,可以对读进行加锁,比如:

1、显式对读进行加锁,如使用 select --- for update ;select --- lock in share mode

2、在外键的插入和更新上,因为在外键的插入和更新上,对于数据的隔离性要求较高,在插入前需要扫描父表中的记录是否存在,所以,在外键的插入删除上,InnoDB会使用加S锁的方式来实现。

InnoDB锁的算法

1、Record Lock:单个行记录上的锁

2、Gap Lock:间隙锁,锁定一个范围,但不包含记录本身

3、Next-key Lock:Gap Lock+Record Lock,锁定一个范围,并且锁定记录本身

Record Lock总是会去锁住索引记录,如果InnoDB存储引擎表建立的时候没有设置任何一个索引,这时InnodB存储引擎会使用隐式的主键来进行锁定,在Repeatable Read隔离级别下,Next-key Lock 算法是默认的行记录锁定算法。

锁带来的问题

1、丢失更新

如何避免丢失更新:让事务变成串行操作,而不是并发的操作,即对每个事务开始---对读取记录加排他锁。

2、脏读

脏读即一个事务可以读到另一个事务中未提交的数据,这违反了数据库的隔离性。

脏读发生的条件是需要事务的隔离级别为Read uncommitted。

3、不可重复读

不可重复读与脏读的区别是:脏读是读到未提交的数据,而不可重复读读到的是已经提交的数据。

一般来说,不可重复读是可以接受的,在InnoDB存储引擎中,通过使用Next-Key Lock算法来避免不可重复读的问题。

值得注意的是,默认情况下InnoDB存储引擎不会回滚超时引发的错误异常。

死锁的相关问题

1、死锁发生的条件

互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用;请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放;不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺;循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

2、死锁检测(根据网上的经验)

Innodb检测死锁有两种情况,一种是满足循环等待条件,还有另一种策略:锁结构超过mysql配置中设置的最大数量或锁的遍历深度超过设置的最大深度时,innodb也会判断为死锁(这是提高性能方面的考虑,避免事务一次占用太多的资源)。

因循环等待条件而产生的死锁只有可能是四种形式:两张表两行记录交叉申请互斥锁、同一张表则存在主键索引锁冲突、主键索引锁与非聚簇索引锁冲突、锁升级导致的锁等待队列阻塞。

3、死锁避免(根据网上的经验)

1.如果使用insert…select语句备份表格且数据量较大,在单独的时间点操作,避免与其他sql语句争夺资源,或使用select into outfile加上load data infile代替 insert…select,这样不仅快,而且不会要求锁定
2. 一个锁定记录集的事务,其操作结果集应尽量简短,以免一次占用太多资源,与其他事务处理的记录冲突。
3.更新或者删除表格数据,sql语句的where条件都是主键或都是索引,避免两种情况交叉,造成死锁。对于where子句较复杂的情况,将其单独通过sql得到后,再在更新语句中使用。
4. sql语句的嵌套表格不要太多,能拆分就拆分,避免占有资源同时等待资源,导致与其他事务冲突。
5. 对定点运行脚本的情况,避免在同一时间点运行多个对同一表进行读写的脚本,特别注意加锁且操作数据量比较大的语句。
6.应用程序中增加对死锁的判断,如果事务意外结束,重新运行该事务,减少对功能的影响。

4、死锁解决

1)先执行show processlist找到死锁线程号.然后Kill pid

2)Show innodb status检查引擎状态 ,可以看到哪些语句产生死锁

3)查看information_schema架构下的innodb_locks、innodb_trx、innodb_lock_waits等表

 
PS:Mysql死锁

既然谈到死锁,那附带地就专门说一下。
何为死锁?
 
死锁是对资源的分配和使用不当而造成的。是两个进程争夺某一资源而出现相互等待的现象。具体的来讲,出现死锁需要满足四个必要条件:
(1)互斥条件:每一个资源都只能被一个进程使用
(2)请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放
(3)不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
(4)循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
很显然,出现死锁需要两个或者两个以上的进程,换句话说,死锁发生在并发的程序中。在Mysql中,由于目前只有InnoDB引擎使用事务(InnoDB支持锁),便有了InnoDB和死锁的旷世基情。
死锁的检测
 
1、通过使用Show innodb status检查引擎状态 ,可以看到哪些语句产生deadlock
2、MySQL提供了一个information_schema,通过查看innodb_locks、innodb_trx、innodb_lock_waits这几个表检测死锁。
因循环等待条件而产生的死锁只有可能是四种形式:两张表两行记录交叉申请互斥锁、同一张表则存在主键索引锁冲突、主键索引锁与非聚簇索引锁冲突、锁升级导致的锁等待队列阻塞。

死锁避免

1.如果使用insert…select语句备份表格且数据量较大,在单独的时间点操作,避免与其他sql语句争夺资源,或使用select into outfile加上load data infile代替 insert…select,这样不仅快,而且不会要求锁定
2. 一个锁定记录集的事务,其操作结果集应尽量简短,以免一次占用太多资源,与其他事务处理的记录冲突。
3.更新或者删除表格数据,sql语句的where条件都是主键或都是索引,避免两种情况交叉,造成死锁。对于where子句较复杂的情况,将其单独通过sql得到后,再在更新语句中使用。
4. sql语句的嵌套表格不要太多,能拆分就拆分,避免占有资源同时等待资源,导致与其他事务冲突。
5. 对定点运行脚本的情况,避免在同一时间点运行多个对同一表进行读写的脚本,特别注意加锁且操作数据量比较大的语句。
6.应用程序中增加对死锁的判断,如果事务意外结束,重新运行该事务,减少对功能的影响。

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