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一文學習MySQL 意向共用鎖、意向排他鎖、死鎖

2022-03-29 19:02:19

一、InnoDB表級鎖

我們知道,InnoDB是支援行鎖,但不是每次都獲取行鎖,如果不使用索引的,那還是獲取的表鎖。而且有的時候,我們希望直接去使用表鎖

在絕大部分情況下都應該使用行鎖,因為事務的並行效率比表鎖更高,但個別情況下也使用表級鎖:

  • 事務需要更新大部分或全部資料,表又比較大,如果使用預設的行鎖,給大部分行都加鎖(此時不如直接加表鎖),不僅這個事務執行效率低,而且可能造成其他事務長時間等待和鎖衝突
  • 事務涉及多個表,比較複雜,如果都用行鎖,很可能引起死鎖,造成大量事務回滾

當我們希望獲取表鎖時,可以使用以下命令:

LOCK TABLE user READ  -- 獲取這張表的讀鎖
LOCK TABLE user WRITE -- 獲取這張表的寫鎖
事務執行…
COMMIT/ROLLBACK;      -- 事務提交或者回滾
UNLOCK TABLES;        -- 本身自帶提交事務,釋放執行緒佔用的所有表鎖

在使用表鎖的時候,涉及到效率的問題:
如果我們要獲取一張表的排它鎖X,最起碼得確定,這張表沒有被其他事務獲取過S鎖或X鎖,以及這張表沒有任何行被其他事務獲取過行S或X鎖

假如這張表有1000萬個資料,那我怎麼知道這1000萬行哪些有行鎖哪些沒有行鎖呢?

除了挨個檢查,沒有更好的辦法,這就導致效率低下的問題

我們這裡學習的意向共用鎖和意向排他鎖就是用來解決,由於需要加表鎖而去挨個遍歷資料,確定是否有某些資料被加了行鎖,而導致的效率低下問題

二、意向共用鎖和意向排他鎖

為了可以更快速的獲取表鎖

意向共用鎖(IS鎖):事務計劃給記錄加行共用鎖,事務在給一行記錄加共用鎖前,必須先取得該表的IS鎖
意向排他鎖(IX鎖):事務計劃給記錄加行排他鎖,事務在給一行記錄加排他鎖前,必須先取得該表的IX鎖

  • 在加行鎖之前,由InnoDB儲存引擎加上表的IS或IX鎖
  • 意向鎖之間都相容,不會產生衝突
  • 意向鎖存在的意義是為了更高效的獲取表鎖(表格中的X、S、IX、IS指的是表鎖,不是行鎖)
  • 意向鎖是表級鎖,協調錶鎖和行鎖的共存關係,主要目的是顯示事務正在鎖定某行或者試圖鎖定某行。

分析事務1獲取行X鎖和事務2獲取表S鎖

首先事務1需要給表的第10行資料加X鎖,於是InnoDB儲存引擎自動給整張表加上了IX鎖。當事務2再想獲取整張表的S鎖時,看到這張表已經有別的事務獲取了IX鎖了,就說明這張表肯定有某些資料被加上了X鎖,這就導致事務2不能給整張表加S鎖了。此時事務2只能等待,無法成功獲取表S鎖

三、死鎖

1. 資料庫中的死鎖

MyISAM 表鎖是 deadlock free 的, 這是因為 MyISAM 不支援事務,只支援表鎖,而且總是一次獲得所需的全部鎖,要麼全部滿足,要麼等待,因此不會出現死鎖。如果是處理多張表,還是可能出現死鎖問題的

在 InnoDB 中,除單個 SQL 組成的事務外,鎖是逐步獲得的,即鎖的粒度比較小(行鎖),這就決定了在 InnoDB 中發生死鎖是可能的

死鎖問題一般都是我們自己的應用造成的,和多執行緒程式設計的死鎖情況相似,大部分都是由於我們多個執行緒在獲取多個鎖資源的時候,獲取的順序不同而導致的死鎖問題。因此我們應用在對資料庫的多個表做更新的時候,不同的程式碼段,應對這些表按相同的順序進行更新操作,以防止鎖衝突導致死鎖問題

2. 死鎖場景以及解決辦法

死鎖出現的場景如下:

事務1成功獲取行鎖1
事務2成功獲取行鎖2

事務1無法獲取行鎖2,被阻塞的同時也無法釋放行鎖1
事務2無法獲取行鎖1,被阻塞的同時也無法釋放行鎖2

此時所有的事務都阻塞住了,相當於程序內的所有執行緒都阻塞住了,發生了死鎖問題

解決死鎖辦法:多個事務/執行緒獲取多個相同資源鎖的時候應該按照同樣的順序獲取鎖。與此同時,由於mysqld(MySQL Server守護行程)設定了事務阻塞的超時時間,事務不會阻塞很長時間,超時後事務處理失敗,自動釋放當前佔有的鎖

3. 操作

設定自動提交 以及 可重複讀隔離級別,開啟事務

查詢一下表資料,在可重複讀隔離級別使用的是MVCC提供的快照讀,並沒有加鎖

事務1獲取id=7的排他鎖,事務2獲取id=8的排他鎖

事務1再次獲取id=8的排他鎖,發生阻塞

事務2再次獲取id=7的排他鎖

此時由於MySQL Server檢測到發生了死鎖,於是解除事務1的阻塞,進行事務1的rollback,釋放其佔有的行鎖,於是事務2成功獲取id=7的排他鎖

四、鎖的優化建議

  • 在能正確完成業務的前提下,為確保效率,儘量使用較低的隔離級別(必須避免髒讀)
  • 設計合理的索引並儘量使用索引存取資料,使加鎖更準確,減少鎖衝突的機會,提高並行能力
  • 選擇合理的事務大小,小事務發生鎖衝突的概率小(事務越大,包含的SQL越多,可能包含更多的表資源和行資源的鎖,增大了鎖衝突的概率)
  • 不同的程式存取一組表時,應儘量約定以相同的順序存取各表,對一個表而言,儘可能以固定的順序存取表中的行。這樣可以大大減少死鎖的機會
  • 儘量用相等條件存取資料,這樣可以避免間隙鎖對並行插入的影響(其實等值查詢也會加間隙鎖)
  • 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(在已提交讀和可重複讀隔離級別,MVCC提供了讀取機制,不需要手動加鎖)

到此這篇關於一文學習MySQL 意向共用鎖、意向排他鎖、死鎖的文章就介紹到這了,更多相關mysql意向共用鎖、意向排他鎖、死鎖內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com!


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