mysql锁-表锁

现在的很多软件都是多用户,多程序,多线程的,对同一个表可能同时有很多人在用,为保持数据的一致性,所以提出了事务的概念。事务是在引擎层支持的,但是mysql中只有InnoDb和BDB等引擎支持事务,MyISAM、Memory等引擎并不支持事务。
没有事务该如何保证多用户同时操作数据库时数据的正确性呢? 这个要用到另外一种技术叫做LOCK !
并且多事务并发处理也可能存在数据丢失问题,即最后一个事务对一行数据的更新会覆盖之前事务对该行的修改,所以也需要用到锁机制。

一、锁的分类

1)、从对数据操作的类型(读\写)分
  读锁(共享锁): 针对同一份数据,多个读操作可以同时进行而不会互相影响
  写锁(排它锁): 当前写操作没有完成前,它会阻断其他写锁和读锁
2)、从对数据操作的粒度分
  表锁(偏读)
  行锁(偏写)
  页锁(了解)

MyISAM和MEMORY存储引擎采用的是表级锁(table-level locking)。
InnoDB存储引擎既支持行级锁(row-level locking),也支持表级锁,但默认情况下是采用行级锁。BD存储引擎采用的页级锁,也支持表级锁。
MySQL这3种锁的特性可大致归纳如下。
表级锁: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。
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:开销和加锁时间界于表锁和行锁之间;会出现死锁;锁定粒度界于表锁和行锁之间,并发度一般。
从上述特点可见,很难笼统地说哪种锁更好,只能就具体应用的特点来说哪种锁更合适!仅从锁的角度来说:表级锁更适合于以查询为主,只有少量按索引条件更新数据的应用,如Web应用;而行级锁则更适合于有大量按索引条件并发更新少量不同数据,同时又有并发查询的应用,如一些在线事务处理(OLTP)系统。下面几节我们重点介绍MySQL表锁和 InnoDB行锁的问题。

二、表级锁(MyISAM)

MySQL表级锁有两种模式: 表共享锁(Table Read Lock)(读锁)表独占写锁(Table Write Lock)
对MyISAM的读操作,不会阻塞其他用户对同一表读请求,但会阻塞对同一表的写请求;
对MyISAM的写操作,则会阻塞其他用户对同一表的读和写操作;
MyISAM表的读操作和写操作之间,以及写操作之间是串行的。
当一个线程获得对一个表的写锁后,只有持有锁的线程可以对表进行更新操作。其他线程的读、写操作都会等待,直到锁被释放为止。

2.1 查询表级锁争用情况

可以通过检查table_locks_waited和table_locks_immediate状态变量来分析系统上的表锁定争夺:
mysql> show status like ‘table%’;
±----------------------±------+
| Variable_name | Value |
±----------------------±------+
| Table_locks_immediate | 2979 |
| Table_locks_waited | 0 |
±----------------------±------+
2 rows in set (0.00 sec))
如果Table_locks_waited的值比较高,则说明存在着较严重的表级锁争用情况

2.2 MySQL表级锁的锁模式

MySQL的表锁有两种模式:表共享读锁(Table Read Lock)和表独占写锁(Table Write Lock)。锁模式的兼容如下表
MySQL中的表锁兼容性
在这里插入图片描述
可见,对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;对MyISAM表的写操作,则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!(当一线程获得对一个表的写锁后,只有持有锁的线程可以对表进行查询、更新操作,其他线程的读、写操作都会等待,直到锁被释放为止。
示例
MyISAM存储引擎的写阻塞读例子在这里插入图片描述

2.3 如何加表锁

MyISAM在执行查询语句(SELECT)前,`会自动`给涉及的所有表`加读锁(sql执行完释放锁)`,在执行更新操作(UPDATE、DELETE、INSERT等)前,`会自动`给涉及的表`加写锁((sql执行完释放锁))`,`这个过程并不需要用户干预`,因此用户一般不需要直接用LOCK TABLE命令给MyISAM表显式加锁。在本书的示例中,显式加锁基本上都是为了方便而已,并非必须如此。
给MyISAM表显示加锁,一般是为了一定程度模拟事务操作,实现对某一时间点多个表的一致性读取。例如,有一个订单表orders,其中记录有订单的总金额total,同时还有一个订单明细表order_detail,其中记录有订单每一产品的金额小计subtotal,假设我们需要检查这两个表的金额合计是否相等,可能就需要执行如下两条SQL:

SELECT SUM(total) FROM orders;
SELECT SUM(subtotal) FROM order_detail;
对于这两条sql语句,第一条语句执行前,会给orders表字段加读锁,执行完释放锁;执行第二条语句前,会给order_detail表加读锁,执行完释放锁;但是需求中要求查询时两个表中的数据没有被更新,而上面两个sql语句,没法同时将两个表锁定,查询orders表的同时仍然可以修改order_detail表,就可能产生错误的结果,因为第一条语句执行过程中,order_detail表可能已经发生了改变。因此,正确的方法应该是显示的将两个涉及的表同时加锁:
LOCK tables orders read local,order_detail read local;
SELECT SUM(total) FROM orders;
SELECT SUM(subtotal) FROM order_detail;
Unlock tables;
要特别说明以下两点内容。
上面的例子在LOCK TABLES时加了‘local’选项,其作用就是在满足MyISAM表并发插入条件的情况下,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。也就是说,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,那么只能执行查询操作,而不能执行更新操作。其实,在自动加锁的情况下也基本如此,MySQL问题一次获得SQL语句所需要的全部锁。这也正是MyISAM表不会出现死锁(Deadlock Free)的原因。
一个session使用LOCK TABLE 命令给表film_text加了读锁,这个session可以查询锁定表中的记录,但更新或访问其他表都会提示错误;同时,另外一个session可以查询表中的记录,但更新就会出现锁等待。
示例
MyISAM存储引擎的读阻塞写例子
在这里插入图片描述

当使用LOCK TABLE时,不仅需要一次锁定用到的所有表,而且,同一个表在SQL语句中出现多少次,就要通过与SQL语句中相同的别名锁多少次,否则也会出错!
举例说明如下。
(1)对actor表获得读锁:
mysql> lock table actor read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
(2)但是通过别名访问会提示错误:
mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name and a.first_name = ‘Lisa’ and a.last_name = ‘Tom’ and a.last_name <> b.last_name;
ERROR 1100 (HY000): Table 'a' was not locked with LOCK TABLES
(3)需要对别名分别锁定:
mysql> lock table actor as a read,actor as b read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
(4)按照别名的查询可以正确执行:
mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name and a.first_name = ‘Lisa’ and a.last_name = ‘Tom’ and a.last_name <> b.last_name;
±-----------±----------±-----------±----------+
| first_name | last_name | first_name | last_name |
±-----------±----------±-----------±----------+
| Lisa | Tom | LISA | MONROE |
±-----------±----------±-----------±----------+
1 row in set (0.00 sec)

2.4 并发插入

在一定条件下,MyISAM也支持查询和操作的并发进行。
MyISAM存储引擎有一个系统变量concurrent_insert,专门用以控制其并发插入的行为,其值分别可以为0、1或2。
当concurrent_insert设置为0时,不允许并发插入
当concurrent_insert设置为1时,如果MyISAM表中没有空洞(即表的中间没有被删除的行),MyISAM允许在一个进程读表的同时,另一个进程从表尾插入记录。这也是MySQL的默认设置。
当concurrent_insert设置为2时,无论MyISAM表中有没有空洞,都允许在表尾并发插入记录。

示例
concurrent_insert系统变量为2, session_1获得了一个表的READ LOCAL锁,该线程可以对表进行查询操作,但不能对表进行更新操作;其他的线程(session_2),虽然不能对表进行删除和更新操作,但却可以对该表进行并发插入操作,这里假设该表中间不存在空洞。
MyISAM存储引擎的读写(INSERT)并发例子
在这里插入图片描述

可以利用MyISAM存储引擎的并发插入特性,来解决应用中对同一表查询和插入锁争用。例如,将concurrent_insert系统变量为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。

2.5 MyISAM的锁调度

前面讲过,MyISAM存储引擎的读和写锁是互斥,读操作是串行的。那么,一个进程请求某个MyISAM表的读锁,同时另一个进程也请求同一表的写锁,MySQL如何处理呢?答案是写进程先获得锁。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表不太适合于有大量更新操作和查询操作应用的原因因为,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。这种情况有时可能会变得非常糟糕!幸好我们可以通过一些设置来调节MyISAM的调度行为
通过指定启动参数low-priority-updates,使MyISAM引擎默认给予读请求以优先的权利。
通过执行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1,使该连接发出的更新请求优先级降低。
通过指定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,要么查询优先的方法,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变暂时将写请求的优先级降低,给读进程一定获得锁的机会。
上面已经讨论了写优先调度机制和解决办法。这里还要强调一点:一些需要长时间运行的查询操作,也会使写进程“饿死”!因此,应用中应尽量避免出现长时间运行的查询操作,不要总想用一条SELECT语句来解决问题。因为这种看似巧妙的SQL语句,往往比较复杂,执行时间较长,在可能的情况下可以通过使用中间表等措施对SQL语句做一定的“分解”,使每一步查询都能在较短时间完成,从而减少锁冲突。如果复杂查询不可避免,应尽量安排在数据库空闲时段执行,比如一些定期统计可以安排在夜间执行。

三、结尾

由于篇幅的原因,本篇文章不再介绍行锁,会在另一篇文章中在详细介绍。

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