锁机制


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解决因资源共享 而造成的并发问题。

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解决因资源共享 而造成的并发问题。

1. 分类

操作类型:
a.读锁(共享锁): 对同一个数据(衣服),多个读操作可以同时进行,互不干扰。(相当于衣服放在柜台 所有人都能同时看 )

b.写锁(互斥锁): 如果当前写操作没有完毕(买衣服的一系列操作),则无法进行其他的读操作、写操作(相当于衣服被人带进了试衣间,别人只有等操作完了才能继续操作 )

操作范围:
a.表锁 :一次性对一张表整体加锁。如MyISAM存储引擎使用表锁,开销小、加锁快;无死锁;但锁的范围大,容易发生锁冲突、并发度低。

b.行锁 :一次性对一条数据加锁。如InnoDB存储引擎使用行锁,开销大,加锁慢;容易出现死锁;锁的范围较小,不易发生锁冲突,并发度高(很小概率 发生高并发问题:脏读、幻读、不可重复度、丢失更新等问题)。

c.页锁 (很少用到)

2. 表级锁

MySQL里面表级别的锁有两种:一种是表锁,一种是元数据锁(meta data lock,MDL)。

2.1 表锁

准备数据:
create table tablelock
(
id int primary key auto_increment , 
name varchar(20)
)engine myisam;


insert into tablelock(name) values('a1');
insert into tablelock(name) values('a2');
insert into tablelock(name) values('a3');
insert into tablelock(name) values('a4');
insert into tablelock(name) values('a5');
增加锁:
lock table1  read/write  ,2  read/write   ,...

查看加锁的表:
    show open tables ;

加读锁:
为了模拟两个客户端,所以用XSHELL打开两个窗口
在这里插入图片描述

会话0:

lock table  tablelock read ;
            select * from tablelock; 
            --读(查),可以
            delete from tablelock where id =1 ; 
            --写(增删改),不可以

            select * from emp ; --读,不可以
            delete from emp where eid = 1; --写,不可以

结论1:
–如果某一个会话 对A表加了read锁,则 该会话 可以对A表进行读操作、不能进行写操作; 且 该会话不能对其他表进行读、写操作。

–即如果给A表加了读锁,则当前会话只能对A表进行读操作。

会话1:

select * from tablelock;   
--读(查),可以
delete from tablelock where id =1 ; 
--写,会“等待”会话0将锁释放

select * from emp ;  --读(查),可以
delete from emp where eno = 1; --写,可以

结论2:
会话0给A表加了读锁;
其他会话的操作:
a.可以对其他表(A表以外的表)进行读、写操作
b.对A表:读-可以; 写-需要等待释放锁。


释放锁:
会话只能为自己获取、释放锁,不能为其他会话获取锁,也不能释放其他会话持有的锁。

unlock tables ;

加写锁:
会话0:

lock table tablelock write ;

当前会话(会话0) 可以对加了写锁的表  进行任何操作(增删改查);
但是不能 操作(增删改查)其他表

会话1:

对会话0中加写锁的表 可以进行增删改查的前提是:等待会话0释放写锁

2.1.1 MySQL表级锁的锁模式

MyISAM在执行查询语句(SELECT)前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行更新操作(DML)前,会自动给涉及的表加写锁。
所以对MyISAM表进行操作,会有以下情况:

a、对MyISAM表的读操作(加读锁),不会阻塞其他进程(会话)对同一表的读请求,
但会阻塞对同一表的写请求。只有当读锁释放后,才会执行其它进程的写操作。
b、对MyISAM表的写操作(加写锁),会阻塞其他进程(会话)对同一表的读和写操作,
只有当写锁释放后,才会执行其它进程的读写操作。

2.1.2 分析表锁定

查看哪些表加了锁

 show open tables ; --1代表被加了锁

分析表锁定的严重程度

 show status like 'table%' ;

在这里插入图片描述

Table_locks_immediate :
即可能获取到的锁数
Table_locks_waited:
需要等待的表锁数(如果该值越大,说明存在越大的锁竞争)

一般建议:
Table_locks_immediate/Table_locks_waited > 5000, 建议采用InnoDB引擎,否则MyISAM引擎

2.2 元数据锁(meta data lock,MDL)

2.2.1 简介

MDL不需要显式使用,在访问一个表的时候会被 自动加上。MDL的作用是,保证读写的正确性。你可以想象一下,如果一个查询正在遍历一个 表中的数据,而执行期间另一个线程对这个表结构做变更,删了一列,那么查询线程拿到的结果 跟表结构对不上,肯定是不行的。

因此,在MySQL 5.5版本中引入了MDL,当对一个表做增删改查操作的时候,加MDL读锁;当 要对表做结构变更操作的时候,加MDL写锁。

  • 读锁之间不互斥,因此你可以有多个线程同时对一张表增删改查。
  • 读写锁之间、写锁之间是互斥的,用来保证变更表结构操作的安全性。因此,如果有两个线 程要同时给一个表加字段,其中一个要等另一个执行完才能开始执行。

2.2.2 小例子

假设表t是一个小表。且mysql环境为5.5.6

在这里插入图片描述
我们可以看到session A先启动,这时候会对表t加一个MDL读锁。由于session B需要的也是 MDL读锁,因此可以正常执行。

之后session C会被blocked,是因为session A的MDL读锁还没有释放,而session C需要MDL写锁,因此只能被阻塞。

如果只有session C自己被阻塞还没什么关系,但是之后所有要在表t上新申请MDL读锁的请求也 会被session C阻塞。前面我们说了,所有对表的增删改查操作都需要先申请MDL读锁,就都被 锁住,等于这个表现在完全不可读写了。

如果某个表上的查询语句频繁,而且客户端有重试机制,也就是说超时后会再起一个新session 再请求的话,这个库的线程很快就会爆满。

MDL会直到事务提交才释放,在做表结构变更的时候,一定要小心不要导致锁住线上查询和 更新

3. 行锁

准备数据:
create table linelock(
id int(5) primary key auto_increment,
name varchar(20)
)engine=innodb ;

insert into linelock(name) values('1')  ;
insert into linelock(name) values('2')  ;
insert into linelock(name) values('3')  ;
insert into linelock(name) values('4')  ;
insert into linelock(name) values('5')  ;

为了研究行锁,暂时将自动commit关闭; set autocommit =0 ; 以后需要通过commit


会话0: 写操作

insert into linelock values('a6') ;

会话1: 写操作 同样的数据

update linelock set name='ax' where id = 6;

1.如果会话x对某条数据a进行 DML操作(研究时:关闭了自动commit的情况下),则其他会话必须等待会话x结束事务(commit/rollback)后 才能对数据a进行操作。
2.表锁 是通过unlock tables,也可以通过事务解锁 ; 行锁 是通过事务解锁。


行锁,操作不同数据:
行锁,一次锁一行数据;因此 如果操作的是不同数据,则不干扰。

行锁的注意事项:

a.如果没有索引,则行锁会转为表锁:
如果索引类 发生了类型转换,则索引失效。 此次操作,会从行锁 转为表锁。

b.行锁的一种特殊情况:间隙锁:值在范围内,但却不存在
比如一个表中有id1,2,3,5,6

update linelock set name ='x' where id >1 and id<6 ; 
 --即在此where范围中,没有id=4的数据,则id=4的数据成为间隙。

3.1 行锁分析

InnoDB默认采用行锁;
缺点: 比表锁性能损耗大。
优点:并发能力强,效率高。
因此建议,高并发用InnoDB,否则用MyISAM。

show status like '%innodb_row_lock%' ;

在这里插入图片描述

 Innodb_row_lock_current_waits :当前正在等待锁的数量  
 
 Innodb_row_lock_time:等待总时长。从系统启到现在 一共等待的时间
 
 Innodb_row_lock_time_avg  :平均等待时长。从系统启到现在平均等待的时间
 
Innodb_row_lock_time_max  :最大等待时长。从系统启到现在最大一次等待的时间

Innodb_row_lock_waits :    等待次数。从系统启到现在一共等待的次数

文章作者: fFee-ops
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