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参考资料
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Mysql innodb 间隙锁:
意向锁, 间隙锁
InnoDB和MyISAM区别以及, mysql上的各种锁(共享,独占,意向,间隙)
1、MyISAM:默认表类型,它是基于传统的ISAM类型,ISAM是Indexed Sequential Access Method (有索引的顺序访问方法) 的缩写,它是存储记录和文件的标准方法。不是事务安全的,而且不支持外键,如果执行大量的select,insert MyISAM比较适合。
2、InnoDB:支持事务安全的引擎,支持外键、行锁、事务是他的最大特点。如果有大量的update和insert,建议使用InnoDB,特别是针对多个并发和QPS较高的情况。
表锁差异
MyISAM:
myisam只支持表级锁,用户在操作myisam表时,select,update,delete,insert语句都会给表自动加锁,如果加锁以后的表满足insert并发的情况下,可以在表的尾部插入新的数据。也可以通过lock table命令来锁表,这样操作主要是可以模仿事务,但是消耗非常大,一般只在实验演示中使用。
InnoDB :
Innodb支持事务和行级锁,是innodb的最大特色。
事务的ACID属性:atomicity,consistent,isolation,durable。
并发事务带来的几个问题:更新丢失,脏读,不可重复读,幻读。
事务隔离级别:未提交读(Read uncommitted),已提交读(Read committed),可重复读(Repeatable read),可序列化(Serializable)
两种引擎的六大区别
MyISAM | InnoDB | |
构成上的区别: | 每个MyISAM在磁盘上存储成三个文件。第一个文件的名字以表的名字开始,扩展名指出文件类型。 .frm文件存储表定义。 数据文件的扩展名为.MYD (MYData)。 索引文件的扩展名是.MYI (MYIndex)。 | 基于磁盘的资源是InnoDB表空间数据文件和它的日志文件,InnoDB 表的大小只受限于操作系统文件的大小,一般为 2GB |
事务处理上方面: | MyISAM类型的表强调的是性能,其执行数度比InnoDB类型更快,但是不提供事务支持 | InnoDB提供事务支持事务,外部键等高级数据库功能 |
SELECT UPDATE,INSERT,Delete操作 | 如果执行大量的SELECT,MyISAM是更好的选择 | 1.如果你的数据执行大量的INSERT或UPDATE,出于性能方面的考虑,应该使用InnoDB表 2.DELETE FROM table时,InnoDB不会重新建立表,而是一行一行的删除。 3.LOAD TABLE FROM MASTER操作对InnoDB是不起作用的,解决方法是首先把InnoDB表改成MyISAM表,导入数据后再改成InnoDB表,但是对于使用的额外的InnoDB特性(例如外键)的表不适用 |
对AUTO_INCREMENT的操作 | 每表一个AUTO_INCREMEN列的内部处理。 MyISAM为INSERT和UPDATE操作自动更新这一列。这使得AUTO_INCREMENT列更快(至少10%)。在序列顶的值被删除之后就不能再利用。(当AUTO_INCREMENT列被定义为多列索引的最后一列,可以出现重使用从序列顶部删除的值的情况)。 AUTO_INCREMENT值可用ALTER TABLE或myisamch来重置 对于AUTO_INCREMENT类型的字段,InnoDB中必须包含只有该字段的索引,但是在MyISAM表中,可以和其他字段一起建立联合索引 更好和更快的auto_increment处理 | 如果你为一个表指定AUTO_INCREMENT列,在数据词典里的InnoDB表句柄包含一个名为自动增长计数器的计数器,它被用在为该列赋新值。 自动增长计数器仅被存储在主内存中,而不是存在磁盘上 关于该计算器的算法实现,请参考 AUTO_INCREMENT列在InnoDB里如何工作 |
表的具体行数 | select count(*) from table,MyISAM只要简单的读出保存好的行数,注意的是,当count(*)语句包含 where条件时,两种表的操作是一样的 | InnoDB 中不保存表的具体行数,也就是说,执行select count(*) from table时,InnoDB要扫描一遍整个表来计算有多少行 |
锁 | 表锁 | 提供行锁(locking on row level),提供与 Oracle 类型一致的不加锁读取(non-locking read in SELECTs),另外,InnoDB表的行锁也不是绝对的,如果在执行一个SQL语句时MySQL不能确定要扫描的范围,InnoDB表同样会锁全表,例如update table set num=1 where name like “%aaa%” |
InnoDB的行锁模式及加锁方法
InnoDB实现了以下两种类型的行锁。
共享锁(S):允许一个事务去读一行,阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。
排他锁(X):允许获得排他锁的事务更新数据,阻止其他事务取得相同数据集的共享读锁和排他写锁。另外,为了允许行锁和表锁共存,实现多粒度锁机制,InnoDB还有两种内部使用的意向锁(Intention Locks),这两种意向锁都是表锁。
意向共享锁(IS):事务打算给数据行加行共享锁,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行排他锁,事务在给一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。即意向锁是表级的
表20-6 InnoDB行锁模式兼容性列表
请求锁模式 是否兼容 当前锁模式 | 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 |
意向锁
如果另一个任务试图在该表级别上应用共享或排它锁,则受到由第一个任务控制的表级别意向锁的阻塞。第二个任务在锁定该表前不必检查各个页或行锁,而只需检查表上的意向锁。
设想这样一张 users
表:
id | name |
---|---|
1 | ROADHOG |
2 | Reinhardt |
3 | Tracer |
4 | Genji |
5 | Hanzo |
6 | Mccree |
事务 A 获取了某一行的排他锁,并未提交:
SELECT * FROM users WHERE id = 6 FOR UPDATE;
事务 B 想要获取 users
表的表锁:
LOCK TABLES users READ;
因为共享锁与排他锁 互斥
,所以事务 B 在视图对 users
表加共享锁的时候,必须保证:
- 当前没有其他事务持有 users 表的排他锁。
- 当前没有其他事务持有 users 表中任意一行的排他锁 。
为了检测是否满足第二个条件,事务 B 必须在确保 users
表不存在任何排他锁的前提下,去检测表中的每一行是否存在排他锁。很明显这是一个效率很差的做法,但是有了 意向锁 之后,情况就不一样了:
意向锁的兼容互斥性
意向锁是怎么解决这个问题的呢?首先,我们需要知道意向锁之间的兼容互斥性:
意向共享锁(IS) | 意向排他锁(IX) | |
---|---|---|
意向共享锁(IS) | 兼容 | 兼容 |
意向排他锁(IX) | 兼容 | 兼容 |
即 意向锁之间是互相兼容的 ,emmm......那你存在的意义是啥?
虽然意向锁和自家兄弟互相兼容,但是它会与普通的 排他 / 共享锁 互斥:
意向共享锁(IS) | 意向排他锁(IX) | |
---|---|---|
共享锁(S) | 兼容 | 互斥 |
排他锁(X) | 互斥 | 互斥 |
注意:这里的排他 / 共享锁指的都是表锁!!!意向锁不会与行级的共享 / 排他锁互斥!!!
现在我们回到刚才 users
表的例子:
事务 A
获取了某一行的排他锁,并未提交:
SELECT * FROM users WHERE id = 6 FOR UPDATE;
此时 users
表存在两把锁: users
表上的 意向排他锁 与 id 为 6 的数据行上的 排他锁 。
事务 B 想要获取 users 表的共享锁:
LOCK TABLES users READ;
此时 事务 B
检测事务 A 持有 users
表的 意向排他锁 ,就可以得知 事务 A
必然持有该表中某些数据行的 排他锁 ,那么 事务 B
对 users
表的加锁请求就会被排斥(阻塞),而无需去检测表中的每一行数据是否存在排他锁。
InnoDB行锁
如果一个事务请求的锁模式与当前的锁兼容,InnoDB就将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会自动给涉及数据集加排他锁(X);对于普通SELECT语句,InnoDB不会加任何锁;事务可以通过以下语句显示给记录集加共享锁或排他锁。
共享锁(S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE。
排他锁(X):SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE。用SELECT ... IN SHARE MODE获得共享锁,主要用在需要数据依存关系时来确认某行记录是否存在,并确保没有人对这个记录进行UPDATE或者DELETE操作。但是如果当前事 务也需要对该记录进行更新操作,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SELECT... FOR UPDATE方式获得排他锁。
InnoDB行锁实现方式
InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实 现的,这一点MySQL与Oracle不同,后者是通过在数据块中对相应数据行加锁来实现的。InnoDB这种行锁实现特点意味着:只有通过索引条件检索 数据,InnoDB才使用行级锁,否则,InnoDB将使用表锁!
在实际应用中,要特别注意InnoDB行锁的这一特性,不然的话,可能导致大量的锁冲突,从而影响并发性能。
- 在不通过索引条件查询的时候,InnoDB确实使用的是表锁,而不是行锁。
- 由于MySQL的行锁是针对索引加的锁,不是针对记录加的锁,所以虽然是访问不同行的记录,但是如果是使用相同的索引键,是会出现锁冲突的。应用设计的时候要注意这一点。
- 当表有多个索引的时候,不同的事务可以使用不同的索引锁定不同的行,另外,不论是使用主键索引、唯一索引或普通索引,InnoDB都会使用行锁来对数据加锁。
- 即便在条件中使用了索引字段,但是否使用索引来检索数据是由MySQL通过判断不同执行计划的代价来决定的,如果MySQL认为全表扫描效率更高,比 如对一些很小的表,它就不会使用索引,这种情况下InnoDB将使用表锁,而不是行锁。因此,在分析锁冲突时,别忘了检查SQL的执行计划,以确认是否真 正使用了索引。关于MySQL在什么情况下不使用索引的详细讨论,参见本章“索引问题”一节的介绍。
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 的已有数据记录的索引项加锁;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:
Select * from emp where empid > 100 for update;
是一个范围条件的检索,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。
InnoDB 使用间隙锁的目的,一方面是为了防止幻读,以满足相关隔离级别的要求,对于上面的例子,要是不使用间隙锁,如果其他事务插入了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;另外一方面,是为了满足其恢复和复制的需要。有关其恢复和复制对锁机制的影响,以及不同隔离级别下 InnoDB使用间隙锁的情况,在后续的章节中会做进一步介绍。
很显然,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,在实际应用开发中,尤其是并发插入比较多的应用,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。
还要特别说明的是,InnoDB除了通过范围条件加锁时使用间隙锁外,如果使用相等条件请求给一个不存在的记录加锁,InnoDB也会使用间隙锁!
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