深入Mysql鎖機制（二）讀鎖和寫鎖

這篇文章主要來介紹一下MySQL資料庫中的表級鎖。

本文提到的讀鎖和寫鎖都是MySQL資料庫的MyISAM引擎支援的表鎖的。而對於行級鎖的共享讀鎖和互斥寫鎖請閱讀MySQL中的共享鎖與排他鎖。我習慣在描述表鎖的時候按照讀寫來區分，在表述行鎖的時候按照共享和互斥來區分。其實無論是表鎖還是行鎖。共享鎖指的就是讀鎖！互斥鎖、排他鎖、獨佔鎖值得都是寫鎖。

重點知識回顧

MySQL的鎖機制比較簡單，其最顯著的特點是不同的儲存引擎支援不同的鎖機制。比如，MyISAM和MEMORY儲存引擎採用的是表級鎖(table-level locking

• 表級鎖:開銷小，加鎖快;不會出現死鎖;鎖定粒度大，發生鎖衝突的概率最高，併發度最低。
• 行級鎖:開銷大，加鎖慢;會出現死鎖;鎖定粒度最小,發生鎖衝突的概率最低，併發度也最高。
• 頁面鎖:開銷和加鎖時間界於表鎖和行鎖之間;會出現死鎖;鎖定粒度界於表鎖和行鎖之間，併發度一般。

MyISAM表鎖

MyISAM 儲存引擎只支援表鎖，MySQL 的表級鎖有兩種模式:表共享讀鎖

對於讀操作，可以增加讀鎖，一旦資料表被加上讀鎖，其他請求可以對該表再次增加讀鎖，但是不能增加寫鎖。（當一個請求在讀資料時，其他請求也可以讀，但是不能寫，因為一旦另外一個執行緒寫了資料，就會導致當前執行緒讀取到的資料不是最新的了。這就是不可重複讀現象）

對於寫操作，可以增加寫鎖，一旦資料表被加上寫鎖，其他請求無法在對該表增加讀鎖和寫鎖。（當一個請求在寫資料時，其他請求不能執行任何操作，因為在當前事務提交之前，其他的請求無法看到本次修改的內容。這有可能產生髒讀、不可重複讀和幻讀）

讀鎖和寫鎖都是阻塞鎖。

如果t1對資料表增加了寫鎖，這是t2請求對資料表增加寫鎖，這時候t2並不會直接返回，而是會一直處於阻塞狀態，直到t1釋放了對錶的鎖，這時t2便有可能加鎖成功，獲取到結果。

表鎖的加鎖/解鎖方式

MyISAM 在執行查詢語句(SELECT)前,會自動給涉及的所有表加讀鎖,在執行更新操作 (UPDATE、DELETE、INSERT 等)前，會自動給涉及的表加寫鎖，這個過程並不需要使用者干預，因此，使用者一般不需要直接用LOCK TABLE命令給MyISAM表顯式加鎖。

如果使用者想要顯示的加鎖可以使用以下命令：

鎖定表：LOCK TABLES tbl_name {READ | WRITE},[ tbl_name {READ | WRITE},…] 

解鎖表：UNLOCK TABLES 

在用 LOCK TABLES 給表顯式加表鎖時,必須同時取得所有涉及到表的鎖。

在執行 LOCK TABLES 後，只能訪問顯式加鎖的這些表，不能訪問未加鎖的表;

如果加的是讀鎖，那麼只能執行查詢操作，而不能執行更新操作。

在自動加鎖的情況下也基本如此，MyISAM 總是一次獲得 SQL 語句所需要的全部鎖。這也正是 MyISAM 表不會出現死鎖(Deadlock Free)的原因。

對錶test_table增加讀鎖：

LOCK TABLES test_table READ
UNLOCK test_table

對錶test_table增加寫鎖

LOCK TABLES test_table WRITE
UNLOCK test_table

• 當使用 LOCK TABLES 時,不僅需要一次鎖定用到的所有表,而且,同一個表在 SQL 語句中出現多少次,就要通過與 SQL 語句中相同的別名鎖定多少次,否則也會出錯!

比如如下SQL語句：

select a.first_name,b.first_name, from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name;

該Sql語句中，actor表以別名的方式出現了兩次，分別是a,b，這時如果要在該Sql執行之前加鎖就要使用以下Sql:

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

併發插入

上文 到過 MyISAM 表的讀和寫是序列的,但這是就總體而言的。在一定條件下,MyISAM表也支援查詢和插入操作的併發進行。 MyISAM儲存引擎有一個系統變數concurrent_insert,專門用以控制其併發插入的行為,其值分別可以為0、1或2。

當concurrent_insert設定為0時,不允許併發插入。

當concurrent_insert設定為1時,如果MyISAM表中沒有空洞(即表的中間沒有被刪除的 行),MyISAM允許在一個程序讀表的同時,另一個程序從表尾插入記錄。這也是MySQL 的預設設定。

當concurrent_insert設定為2時,無論MyISAM表中有沒有空洞,都允許在表尾併發插入記錄。

可以利用MyISAM儲存引擎的併發插入特性,來解決應用中對同一表查詢和插入的鎖爭用。

MyISAM的鎖排程

前面講過,MyISAM 儲存引擎的讀鎖和寫鎖是互斥的,讀寫操作是序列的。那麼,一個程序請求某個 MyISAM 表的讀鎖,同時另一個程序也請求同一表的寫鎖,MySQL 如何處理呢?

答案是寫程序先獲得鎖。

不僅如此,即使讀請求先到鎖等待佇列,寫請求後到,寫鎖也會插到讀鎖請求之前!這是因為 MySQL 認為寫請求一般比讀請求要重要。這也正是 MyISAM 表不太適合於有大量更新操作和查詢操作應用的原因,因為,大量的更新操作會造成查詢操作很難獲得讀鎖,從而可能永遠阻塞。這種情況有時可能會變得非常糟糕!

幸好我們可以通過 一些設定來調節 MyISAM 的排程行為。

通過指定啟動引數low-priority-updates,使MyISAM引擎預設給予讀請求以優先的權利。

通過執行命令SET LOWPRIORITYUPDATES=1,使該連線發出的更新請求優先順序降低。

通過指定INSERT、UPDATE、DELETE語句的LOW_PRIORITY屬性,降低該語句的優先順序。

另外,MySQL也 供了一種折中的辦法來調節讀寫衝突,即給系統引數max_write_lock_count 設定一個合適的值,當一個表的讀鎖達到這個值後,MySQL就暫時將寫請求的優先順序降低, 給讀程序一定獲得鎖的機會。

總結

資料庫中的鎖從鎖定的粒度上分可以分為行級鎖、頁級鎖和表級鎖。

MySQL的MyISAM引擎支援表級鎖。

表級鎖分為兩種：共享讀鎖、互斥寫鎖。這兩種鎖都是阻塞鎖。

可以在讀鎖上增加讀鎖，不能在讀鎖上增加寫鎖。在寫鎖上不能增加寫鎖。

預設情況下，MySql在執行查詢語句之前會加讀鎖，在執行更新語句之前會執行寫鎖。

如果想要顯示的加鎖/解鎖的花可以使用LOCK TABLES和UNLOCK來進行。

在使用LOCK TABLES之後，在解鎖之前，不能操作未加鎖的表。

在加鎖時，如果顯示的指明是要增加讀鎖，那麼在解鎖之前，只能進行讀操作，不能執行寫操作。

如果一次Sql語句要操作的表以別名的方式多次出現，那麼就要在加鎖時都指明要加鎖的表的別名。

MyISAM儲存引擎有一個系統變數concurrent_insert,專門用以控制其併發插入的行為,其值分別可以為0、1或2。

由於讀鎖和寫鎖互斥，那麼在排程過程中，預設情況下，MySql會本著寫鎖優先的原則。可以通過low-priority-updates來設定。

參考資料

《深入淺出MySQL》