mysql加锁处理分析

时间:2021-07-22 23:42:55   收藏:0   阅读:2

1.背景

MySQL/InnoDB的加锁分析,一直是一个比较困难的话题。我在工作过程中,经常会有同事咨询这方面的问题。
同时,微博上也经常会收到MySQL锁相关的私信,让我帮助解决一些死锁的问题。
本文,准备就MySQL/InnoDB的加锁问题,展开较为深入的分析与讨论,主要是介绍一种思路,运用此思路,拿到任何一条SQL语句,都能完整的分析出这条语句会加什么锁?会有什么样的使用风险?甚至是分析线上的一个死锁场景,了解死锁产生的原因。
注:MySQL是一个支持插件式存储引擎的数据库系统。本文下面的所有介绍,都是基于InnoDB存储引擎,其他引擎的表现,会有较大的区别。

2.mvcc:当前读和快照读

MySQL InnoDB存储引擎,实现的是基于多版本的并发控制协议——MVCC (Multi-Version Concurrency Control) (注:与MVCC相对的,是基于锁的并发控制,Lock-Based Concurrency Control)。
MVCC最大的好处,相信也是耳熟能详:读不加锁,读写不冲突。在读多写少的OLTP应用中,读写不冲突是非常重要的,极大的增加了系统的并发性能,这也是为什么现阶段,几乎所有的RDBMS,都支持了MVCC。
在MVCC并发控制中,读操作可以分成两类:
  快照读 (snapshot read)与当前读 (current read)。
    快照读,读取的是记录的可见版本 (有可能是历史版本),不用加锁。
    当前读,读取的是记录的最新版本,并且,当前读返回的记录,都会加上锁,保证其他事务不会再并发修改这条记录。

快照读:简单的select操作,属于快照读,不加锁。(当然,也有例外,下面会分析)
  select * from table where ?;

当前读:特殊的读操作,插入/更新/删除操作,属于当前读,需要加锁。
  select * from table where ? lock in share mode;
  select * from table where ? for update;
  insert into table values (…);
  update table set ? where ?;
  delete from table where ?;
  所有以上的语句,都属于当前读,读取记录的最新版本。并且,读取之后,还需要保证其他并发事务不能修改当前记录,对读取记录加锁。其中,除了第一条语句,对读取记录加S锁 (共享锁)外,其他的操作,都加的是X锁 (排它锁)

为什么将 插入/更新/删除 操作,都归为当前读?可以看看下面这个 更新 操作,在数据库中的执行流程:
  
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  从图中,可以看到,一个Update操作的具体流程:
    1.当Update SQL被发给MySQL后,MySQL Server会根据where条件,读取第一条满足条件的记录,然后InnoDB引擎会将第一条记录返回,并加锁 (current read)。
    2.待MySQL Server收到这条加锁的记录之后,会再发起一个Update请求,更新这条记录。一条记录操作完成,再读取下一条记录,直至没有满足条件的记录为止。
  因此,Update操作内部,就包含了一个当前读。同理,Delete操作也一样。Insert操作会稍微有些不同,简单来说,就是Insert操作可能会触发Unique Key的冲突检查,也会进行一个当前读。
  注
    根据上图的交互,针对一条当前读的SQL语句,InnoDB与MySQL Server的交互,是一条一条进行的,因此,加锁也是一条一条进行的。先对一条满足条件的记录加锁,返回给MySQL Server,做一些DML操作;然后在读取下一条加锁,直至读取完毕。

3.聚簇索引cluster index

InnoDB存储引擎的数据组织方式,是聚簇索引表:
  完整的记录,存储在主键索引中,通过主键索引,就可以获取记录所有的列。
关于聚簇索引表的组织方式,可以参考MySQL的官方文档:Clustered and Secondary Indexes 。接下来的部分,主键索引/聚簇索引 两个名称,会有一些混用。

4.两接段加锁2PL:Two-Phase Locking

传统RDBMS加锁的一个原则,就是2PL (二阶段锁):Two-Phase Locking。相对而言,2PL比较容易理解,说的是锁操作分为两个阶段:加锁阶段与解锁阶段,并且保证加锁阶段与解锁阶段不相交。下面,仍旧以MySQL为例,来简单看看2PL在MySQL中的实现。
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从上图可以看出,2PL就是将加锁/解锁分为两个完全不相交的阶段。

加锁阶段:只加锁,不放锁。解锁阶段:只放锁,不加锁。

5.隔离级别 Isolation Level

隔离级别:Isolation Level,也是RDBMS的一个关键特性。相信对数据库有所了解的朋友,对于4种隔离级别:Read Uncommited,Read Committed,Repeatable Read,Serializable,都有了深入的认识。

MySQL/InnoDB定义的4种隔离级别:

  Read Uncommited
    可以读取未提交记录。此隔离级别,不会使用,忽略。

  Read Committed (RC)
    快照读忽略,本文不考虑。
    针对当前读,RC隔离级别保证对读取到的记录加锁 (记录锁),存在幻读现象。

  Repeatable Read (RR)
    快照读忽略,本文不考虑。
    针对当前读,RR隔离级别保证对读取到的记录加锁 (记录锁),同时保证对读取的范围加锁,新的满足查询条件的记录不能够插入 (间隙锁),不存在幻读现象。

  Serializable
    从MVCC并发控制退化为基于锁的并发控制。不区别快照读与当前读,所有的读操作均为当前读,读加读锁 (S锁),写加写锁 (X锁)。
  Serializable隔离级别下,读写冲突,因此并发度急剧下降,在MySQL/InnoDB下不建议使用。

 

 

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原文:https://www.cnblogs.com/p0st/p/15046782.html

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