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1 MySQL锁

1.1 表锁

• 开销小，加锁快
• 不会出现死锁
• 锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低

1.2 行锁

• 开销大，加锁慢
• 会出现死锁
• 锁定粒度小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高

1.3 页锁

• 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

1.4 引擎与锁

• MyISAM和MEMORY支持表锁
• BDB支持页锁,也支持表锁
• Innodb既支持行锁，也支持表锁，默认行锁

1.5 查询表锁争用情况

检查table_locks_waited和table_locks_immediate状态变量分析

• table_locks_immediate : 可以立即获取锁的次数
• table_locks_waited : 不能立即获取锁，需要等待锁的次数

table_locks_waited 的值越高，则说明存在严重的表级锁的争用情况

2 MyISAM的表锁

ＭySQL的表锁有两种模式

• 表共享读锁（Table Read Lock）
• 表独占写锁（Table Write Lock）

2.1 表锁兼容性

锁模式的兼容：

是否兼容	请求none	请求读锁	请求写锁
当前处于读锁	是	是	否
当前处于写锁	是	否	否

ＭyISAM表的读操作不会阻塞其他用户对同一表的读请求，但会阻塞对同一表的写请求。

ＭyISAM表的写操作会阻塞其他用户对同一表的读和写请求。

ＭyISAM表的读和写操作之间，以及写和写操作之间是串行的。即当某一线程获得对一个表的写锁后，只有持有锁的线程可对表进行更新，其他线程的读、写操作都会阻塞，直到锁被释放为止。

2.2 如何加表锁

对于 MyISAM 引擎

• 执行select前，会自动给涉及的所有表加 读
• 执行更新（update,delete,insert)会自动给涉及到的表加 写

无需直接显式用lock table命令。

对于给MyISAM显式加锁，一般是为了模拟事务操作，实现对某一个时间点多个表一致性读取

2.2.1 实例

• 订单表 orders

  记录各订单的总金额total

• 订单明细表 order_detail

  记录各订单每一产品的金额小计subtotal

假设需检查这两个表的金额合计是否相符，可能执行如下SQL

Select sum(total) from orders;Select sum(subtotal) from order_detail;

如果不先给这两个表加锁，就可能产生错误的结果：因为第一条语句执行过程中，order_detail表可能已发生改变：

因此,正确写法应该如下

Lock tables orders read local, order_detail read local;Select sum(total) from orders;Select sum(subtotal) from order_detail;Unlock tables;

在Lock tables时加的 local 选项，以满足MyISAM表并发插入时，允许其他用户在表尾插入记录。

在用Lock tables给表显式加表锁时，必须同时取得所有涉及表的锁，并且MySQL不支持锁升级：即在执行Lock tables后，只能访问显式加锁的这些表，不能访问未加锁的表；

同时，如果加的是读锁，那么只能执行查询，而不能执行更新。在自动加锁情况下也这样，MySQL会一次获得SQL语句所需要的全部锁，这也正是MyISAM表不会死锁的原因。

2.3 tips

当使用lock tables时,不仅需要一次锁定用到的所有表

且同一表在SQL语句中出现多少次,就要通过与SQL语句中别名锁多少次

lock table actor read

会提示错误

select a.first_name.....

需要对别名分别锁定

lock table actor as a read,actor as b read;

3 MyISAM的并发锁

在一定条件下，MyISAM也支持并发插入和读取

3.1 系统变量 : concurrent_insert

控制其并发插入的行为,其值分别可以为

• 0 不允许并发插入,所有插入对表加互斥锁
• 1 只要表中无空洞,就允许并发插入.
  MyISAM允许在一个读表的同时，另一个进程从表尾插入记录(MySQL的默认设置)
• 2 无论MyISAM表中有无空洞,都强制在表尾并发插入记录
  若无读线程,新行插入空洞中

可以利用MyISAM的并发插入特性，来解决应用中对同表查询和插入的锁争用

例如,将concurrent_insert系统变量设为2，总是允许并发插入; 同时,通过定期在系统空闲时段执行OPTIONMIZE TABLE语句来整理空间碎片，收到因删除记录而产生的中间空洞

删除操作不会重整整个表,只是把 行 标记为删除,在表中留下空洞

MyISAM倾向于在可能时填满这些空洞,插入时就会重用这些空间,无空洞则把新行插到表尾

3.2 MyISAM的锁调度

MyISAM的读和写锁互斥,读操作串行的

• 一个进程请求某个MyISAM表的读锁,同时另一个进程也请求同表的写锁，MySQL如何处理呢？
  写进程先获得锁!!!
  不仅如此,即使读进程先请求先到锁等待队列,写请求后到,写锁也会插到读请求之前!!!

这是因为MySQL认为写请求一般比读请求重要

这也正是MyISAM表不适合有大量更新 / 查询操作应用的原因 大量的更新操作会造成查询操作很难获得读锁,从而可能永远阻塞

幸好,我们可以通过一些设置来调节MyISAM的调度行为

• 指定启动参数low-priority-updates
  使MyISAM引擎默认给予读请求以优先权利
• 执行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1
  使该连接发出的更新请求优先级降低
• 指定INSERT、UPDATE、DELETE语句的LOW_PRIORITY属性
  降低该语句的优先级

虽然上面3种方法都是要么更新优先，要么查询优先，但还是可以用其来解决查询相对重要的应用（如用户登录系统）中，读锁等待严重的问题

另外，MySQL也提供了一种折中的办法来调节读写冲突;

即给系统参数max_write_lock_count设置一个合适的值; 当一个表的读锁达到这个值后，MySQL便暂时将写请求的优先级降低，给读进程一定获得锁的机会

4 InnoDB锁

InnoDB与MyISAM的最大不同有两点

• 支持事务
• 采用行锁

行级锁和表级锁本来就有许多不同之处，另外，事务的引入也带来了一些问题。

查看Innodb行锁争用情况

如果发现争用比较严重，如Innodb_row_lock_waits和Innodb_row_lock_time_avg的值比较高

查询information_schema相关表来查看锁情况

设置Innodb monitors

进一步观察发生锁冲突的表，数据行等，并分析锁争用的原因

停止监视器

默认情况每15秒会向日志中记录监控的内容;

如果长时间打开会导致.err文件变得非常巨大; 所以确认原因后,要删除监控表关闭监视器,或者通过使用–console选项来启动服务器以关闭写日志功能

4.4 InnoDB的行锁

InnoDB支持以下两种类型的行锁

• 共享锁（读锁S）
  若事务 T 对数据对象 A 加了 S 锁;
  则事务 T 可以读 A 但不能修改 A;
  其它事务只能再对它加 S 锁,而不能加 X 锁,直到 T 释放 A 上的 S 锁;
  这保证了,其他事务可以读 A，但在事务 T 释放 S 锁之前，不能对 A 做任何修改操作.
• 排他锁（写锁X）
  若事务 T 对数据对象A加 X 锁;
  事务 T 可以读 A 也可以修改 A;
  其他事务不能对 A 加任何锁,直到 T 释放 A 上的锁;
  这保证了,其他事务在 T 释放 A 上的锁之前不能再读取和修改 A .

MySQL InnoDB默认行级锁

行级锁都是基于索引的,若一条SQL语句用不到索引是不会使用行级锁的,会使用表级锁把整张表锁住

为了允许行/表锁共存，实现多粒度锁，InnoDB还有两种内部使用的：

意向锁（Intention Locks）

这两种意向锁都是表级锁：

• 意向共享锁（IS）
  事务打算给数据行共享锁，事务在给一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁
• 意向排他锁（IX）
  事务打算给数据行加排他锁，事务在给一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁

当前锁/是否兼容/请求锁	X	IX	S	IS
X	冲突	冲突	冲突	冲突
IX	冲突	兼容	冲突	兼容
S	冲突	冲突	兼容	兼容
IS	冲突	兼容	兼容	兼容

如果一个事务请求的锁模式与当前锁兼容，InnoDB就请求的锁授予该事务，反之如果两者不兼容，该事务就要等待锁释放

意向锁是InnoDB自动加的，不需用户干预.

对于UPDATE、DELETE和INSERT语句，InnoDB会自动给涉及及数据集加排他锁（Ｘ）; 对于普通SELECT语句，InnoDB不会加任何锁.

对于SELECT语句,可以通过以下语句显式地给记录加读/写锁

• 共享锁（Ｓ）
  

• 排他锁（X）
  
  共享锁语句主要用在需要数据依存关系时确认某行记录是否存在;
  并确保没有人对这个记录UPDATE或DELETE.
  但如果当前事务也需要对该记录进行更新,则很有可能造成死锁;
  对于锁定行记录后需要进行更新操作的应用,应该使用排他锁语句.

此外还有自增锁（auto-in）和 lock tables/DDL等表级锁

查看锁：

SHOW ENGINE INNODB STATUS;

4.5 实例

4.5.1 Innodb共享锁

session_1	session_2
set autocommit=0,select * from actor where id =1	set autocommit=0,select * from actor where id =1
当前seesion对id为1的记录加入共享锁 select * from actor where id =1 lock in share mode
	其他seesion仍然可以查询，并对该记录加入 select * from actor where id =1 lock in share mode
当前session对锁定的记录进行更新，等待锁 update。。。where id=1
	当前session对锁定记录进行更新，则会导致死锁退出 update。。。where id=1
获得锁，更新成功

4.5.2 Innodb排他锁

session_1	session_2
set autocommit=0,select * from actor where id =1	set autocommit=0,select * from actor where id =1
当前seesion对id为1的记录加入for update 共享锁 select * from actor where id =1 for update
	可查询该记录select *from actor where id =1,但是不能再记录共享锁，会等待获得锁select *from actor where id =1 for update
更新后释放锁 update。。。 commit
	其他session，获得锁，得到其他seesion提交的记录

4.6 行锁的实现

行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现。若没有索引，InnoDB将通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁：

• Record Locks
  对索引项加锁
• Gap lock
  对索引项之的“间隙“，第一条记录前的”间隙“，或最后一条记录后的”间隙“，加锁
• Next-key lock
  前两种的组合，对记录及其前面的间隙加锁

行锁实现特点意味着：

若不通过索引条件检索数据，则Innodb将对表的所有记录加锁，和表锁一样。

记录锁（Record Locks）

record lock是对索引加的锁。例如，

SELECT c1 FROM t WHERE c1 = 10 FOR UPDATE;

阻止任何其他事务插入、更新或删除 t.c1=10 的行。

Record Locks总是锁定索引记录，即使表没有定义索引。对于这种情况，InnoDB 会创建一个隐藏的聚集索引并使用该索引进行记录锁定。

record lock的事务数据在 SHOW ENGINE INNODB STATUS 和 InnoDB 监视器输出中显示类似于以下内容：

RECORD LOCKS space id 58 page no 3 n bits 72 index `PRIMARY` of table `test`.`t`trx id 10078 lock_mode X locks rec but not gapRecord lock, heap no 2 PHYSICAL RECORD: n_fields 3; compact format; info bits 0 0: len 4; hex 8000000a; asc     ;; 1: len 6; hex 00000000274f; asc     'O;; 2: len 7; hex b60000019d0110; asc        ;;

间隙锁（Next-Key锁）

当我们用范围条件而不是相等条件检索数据,并请求共享或排他锁时,InnoDB会给符合条件的已有数据的索引项加锁;

对于键值在条件范围内但并不存在的记录,叫做“间隙(GAP)”,InnoDB也会对这个“间隙”加锁,这种锁机制就是所谓的间隙锁（Next-Key锁）.

举例来说，假如emp表中只有101条记录，其empid的值分别是1,2,…,100,101，下面的SQL：

InnoDB 不仅会对符合条件的 empid 值为 101 的记录加锁; 也会对 empid大于101（这些记录并不存在）的“间隙”加锁

作用

• 防止幻读,以满足相关隔离级别的要求
  对于上例,若不使用间隙锁,如果其他事务插入 empid 大于 100 的任何记录,;
  那么本事务如果再次执行上述语句,就会发生幻读
• 满足其恢复和复制的需要
  在使用范围条件检索并锁定记录时;
  InnoDB 这种加锁机制会阻塞符合条件范围内键值的并发插入,这往往会造成严重的锁等待;
  因此,在实际开发中,尤其是并发插入较多的应用;
  我们要尽量优化业务逻辑,尽量使用相等条件来访问更新数据,避免使用范围条件.

4.7 when 使用表锁

对于InnoDB,在绝大部分情况下都应该使用行锁

因为事务,行锁往往是我们选择InnoDB的理由

但在个别特殊事务中,也可以考虑使用表锁

• 事务需要更新大部分数据，表又较大
  若使用默认的行锁,不仅该事务执行效率低(因为需要对较多行加锁,加锁是需要耗时的);
  而且可能造成其他事务长时间锁等待和锁冲突;
  这种情况下可以考虑使用表锁来提高该事务的执行速度
• 事务涉及多个表，较复杂，很可能引起死锁，造成大量事务回滚
  这种情况也可以考虑一次性锁定事务涉及的表，从而避免死锁、减少数据库因事务回滚带来的开销

当然，应用中这两种事务不能太多，否则，就应该考虑使用ＭyISAＭ

在InnoDB下 ,使用表锁要注意

• 使用LOCK TALBES虽然可以给InnoDB加表锁
  表锁不是由InnoDB引擎层管理的,而是由其上一层ＭySQL Server负责;
  仅当autocommit=0、innodb_table_lock=1（默认设置）,InnoDB 引擎层才知道MySQL加的表锁,ＭySQL Server才能感知InnoDB加的行锁;
  这种情况下，InnoDB才能自动识别涉及表锁的死锁
  否则，InnoDB将无法自动检测并处理这种死锁
• 在用LOCK TALBES对InnoDB锁时要注意,要将autocommit设为0，否则ＭySQL不会给表加锁
  事务结束前,不要用UNLOCK TALBES释放表锁,因为它会隐式地提交事务
  COMMIT或ROLLBACK不能释放用LOCK TALBES加的表锁，必须用UNLOCK TABLES释放表锁，正确的方式见如下语句
• 需要写表t1并从表t读
  

5 死锁

ＭyISAM表锁是deadlock free的，这是因为ＭyISAM总是一次性获得所需的全部锁，要么全部满足，要么等待，因此不会出现死锁

但在InnoDB中，除单个SQL组成的事务外，锁是逐步获得的，这就决定了InnoDB发生死锁是可能的

发生死锁后，InnoDB一般都能自动检测到，并使一个事务释放锁并退回，另一个事务获得锁，继续完成事务

• 但在涉及外部锁，或涉及锁的情况下，InnoDB并不能完全自动检测到死锁
  这需要通过设置锁等待超时参数innodb_lock_wait_timeout来解决
  需要说明的是，这个参数并不是只用来解决死锁问题，在并发访问比较高的情况下，如果大量事务因无法立即获取所需的锁而挂起，会占用大量计算机资源，造成严重性能问题，甚至拖垮数据库
  我们通过设置合适的锁等待超时阈值，可以避免这种情况发生。

通常来说，死锁都是应用设计的问题，通过调整业务流程、数据库对象设计、事务大小、以及访问数据库的SQL语句，绝大部分都可以避免

下面就通过实例来介绍几种死锁的常用方法。

• 应用中，不同的程序会并发存取多个表
  尽量约定以相同的顺序访问表
• 程序批处理数据时
  事先对数据排序,保证每个线程按固定的顺序来处理记录
• 在事务中,要更新记录
  应直接申请排他锁,而不应该先申请共享锁
• 在可重复读下,如果两个线程同时对相同条件记录用SELECT...ROR UPDATE加排他写锁
  在没有符合该记录情况下，两个线程都会加锁成功
  程序发现记录尚不存在，就试图插入一条新记录，如果两个线程都这么做，就会出现死锁
  这种情况下，将隔离级别改成READ COMMITTED，就可以避免问题
• 当隔离级别为READ COMMITED时，如果两个线程都先执行SELECT...FOR UPDATE
  判断是否存在符合条件的记录，没有 -> 插入记录;
  此时，只有一个线程能插入成功，另一个线程会出现锁等待.
  当第１个线程提交后，第２个线程会因主键重出错，但虽然这个线程出错了，却会获得一个排他锁！这时如果有第３个线程又来申请排他锁，也会出现死锁.
  对于这种情况，可以直接做插入操作，然后再捕获主键重异常，或者在遇到主键重错误时，总是执行ROLLBACK释放获得的排他锁

如果出现死锁，可以用SHOW INNODB STATUS命令来确定最后一个死锁产生的原因和改进措施。

6 总结

6.1 MyISAM的表锁

• 共享读锁之间是兼容的,但共享读锁和排他写锁之间,以及排他写锁之间互斥,即读写串行
• 在一定条件下,ＭyISAM允许查询/插入并发,可利用这一点来解决应用中对同一表查询/插入的锁争用问题
• ＭyISAM默认的锁调度机制是写优先,这并不一定适合所有应用,用户可以通过设置LOW_PRIPORITY_UPDATES参数或在INSERT、UPDATE、DELETE语句中指定LOW_PRIORITY选项来调节读写锁的争用
• 由于表锁的锁定粒度大,读写又是串行的,因此如果更新操作较多,ＭyISAM表可能会出现严重的锁等待,可以考虑采用InnoDB表来减少锁冲突

6.2 对于InnoDB表

• 行锁基于索引实现
  如果不通过索引访问数据,InnoDB会使用表锁
• 间隙锁机制及使用间隙锁的原因
• 不同的隔离级别下，InnoDB的锁机制和一致性读策略不同
• ＭySQL的恢复和复制对InnoDB锁机制和一致性读策略也有较大影响
• 锁冲突甚至死锁很难完全避免

7 索引与锁

在了解InnoDB的锁特性后，用户可以通过设计和SQL调整等措施减少锁冲突和死锁

• 尽量使用较低的隔离级别
• 精心设计索引，并尽量使用索引访问数据，使加锁更精确，从而减少锁冲突的机会。

利用索引优化锁

• 索引可以减少锁定的行数
• 索引可以加快处理速度,同时也加快了锁的释放

• 选择合理的事务大小，小事务发生锁冲突的几率也更小
• 给记录集显式加锁时，最好一次性请求足够级别的锁。比如要修改数据的话，最好直接申请排他锁，而不是先申请共享锁，修改时再请求排他锁，这样容易产生死锁。
• 不同的程序访问一组表时，应尽量约定以相同的顺序访问各表，对一个表而言，尽可能以固定的顺序存取表中的行。这样可以大减少死锁的机会。
• 尽量用相等条件访问数据，这样可以避免间隙锁对并发插入的影响。
• 不要申请超过实际需要的锁级别；除非必须，查询时不要显示加锁。
• 对于一些特定的事务，可以使用表锁来提高处理速度或减少死锁的可能

索引的维护和优化

删除重复和冗余的索引

primary key(id) ,unique key (id) ，index(id) 主键索引、唯一索引、单列索引

• 注意加粗的联合索引

  Index(a),index(a,b)
  primary key(id),index(a,id)

• 删除重复和冗余的索引

  
  查找未被使用过的索引
  

• 更新索引统计信息及减少索引碎片

  analyze table table_ name
  optimize table table_ name
  使用不当会导致锁表

参考

• https://developer.aliyun.com/article/3780

转载地址：https://javaedge.blog.csdn.net/article/details/105701885 如侵犯您的版权，请留言回复原文章的地址，我们会给您删除此文章，给您带来不便请您谅解！