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mysql 鎖機制淺談

導讀:

鎖是計算機協調多個程序或純執行緒併發訪問某一資源的機制。在資料庫中,除傳統的計算資源(CPU、RAM、I/O)的爭用以外,資料也是一種供許多使用者共享的資源。如何保證資料併發訪問的一致性、有效性是所在有資料庫必須解決的一個問題,鎖衝突也是影響資料庫併發訪問效能的一個重要因素。從這個角度來說,鎖對資料庫而言顯得尤其重要,也更加複雜。

1.併發問題:

 相對於序列處理來說,併發事務處理能大大增加資料庫資源的利用率,提高資料庫系統的事務吞吐量,從而可以支援可以支援更多的使用者。但併發事務處理也會帶來一些問題

1.1誤讀

主要包括以下幾種情況。更新丟失(Lost Update):當兩個或多個事務選擇同一行,然後基於最初選定的值更新該行時,由於每個事務都不知道其他事務的存在,就會發生丟失更新問題——最後的更新覆蓋了其他事務所做的更新。例如,兩個編輯人員製作了同一文件的電子副本。每個編輯人員獨立地更改其副本,然後儲存更改後的副本,這樣就覆蓋了原始文件。最後儲存其更改儲存其更改副本的編輯人員覆蓋另一個編輯人員所做的修改。如果在一個編輯人員完成並提交事務之前,另一個編輯人員不能訪問同一檔案,則可避免此問題

髒讀(Dirty Reads):一個事務正在對一條記錄做修改,在這個事務並提交前,這條記錄的資料就處於不一致狀態;這時,另一個事務也來讀取同一條記錄,如果不加控制,第二個事務讀取了這些“髒”的資料,並據此做進一步的處理,就會產生未提交的資料依賴關係。這種現象被形象地叫做“髒讀”。

不可重複讀(Non-Repeatable Reads):一個事務在讀取某些資料已經發生了改變、或某些記錄已經被刪除了!這種現象叫做“不可重複讀”。

幻讀(Phantom Reads):一個事務按相同的查詢條件重新讀取以前檢索過的資料,卻發現其他事務插入了滿足其查詢條件的新資料,這種現象就稱為“幻讀”。

1.2誤讀例項

髒讀:

設定讀取的session2的事物隔離級別:READ UNCOMMITTED

Session1:

  1. 關閉自動提交
  2. 開啟事物
  3. 執行修改

Session2

(1)無論是否開啟事物

(2)讀取修改行

現象:能讀到未提交的修改

解決:將事物隔離級別設定為 READ COMMITTED 即可

髒讀session1操作
髒讀 session2 操作

不可重複讀:

設定讀取的session2的事物隔離級別:READ COMMITTED

操作步驟:

Session2

(1)開啟事物

(2)讀取修改行

Session1:

(1)關閉自動提交

(2)開啟事物

(3)執行修改

(4)提交

Session2

(3)讀取修改行

現象:在session2的一個事物中的兩次完全相同的讀取結果卻不同

解決:將事務隔離級別設定為REPEATABLE READ

不可重複讀session2
不可重複讀session1

幻讀

設定session2的事務隔離級別為REPEATABLE READ

Session2

  1. 開啟事務
  2. 查詢表資料

Session1

  1. 插入一條資料

Session2

     3. 查詢表資料

     4. 插入與session1(1)相同的一條資料

現象:session2(3)步驟查出來的結果沒有session1新增的這一條;

session2(4)步驟會執行失敗,提示:重複的主鍵

解決:將mysql的事務隔離級別設定為serializable 或者 read committed

幻讀session2
幻讀session1

1.3誤讀的解決辦法

在併發事務處理帶來的問題中,“更新丟失”通常應該是完全避免的。但防止更新丟失,並不能單靠資料庫事務控制器來解決,需要應用程式對要更新的資料加必要的鎖來解決,因此,防止更新丟失應該是應用的責任。

【“髒讀”、“不可重複讀”和“幻讀”,其實都是資料庫讀一致性問題,必須由資料庫提供一定的事務隔離機制來解決。】資料庫實現事務隔離的方式,基本可以分為以下兩種。

(1)一種是在讀取資料前,對其加鎖,阻止其他事務對資料進行修改。

(2)另一種是不用加任何鎖,通過一定機制生成一個數據請求時間點的一致性資料快照(Snapshot),並用這個快照來提供一定級別(語句級或事務級)的一致性讀取。從使用者的角度,好像是資料庫可以提供同一資料的多個版本,因此,這種技術叫做資料多版本併發控制(MultiVersion Concurrency Control,簡稱MVCC或MCC),也經常稱為多版本資料庫。

2.解決方式一:鎖

2.1 mysql的鎖

 相對其他資料庫而言,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。

MySQL大致可歸納為以下3種鎖:

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

PS:檢視當前使用的儲存引擎命令:

show engines;

2.2表鎖,MyISAM的表鎖為例

2.2.1兩種型別

MySQL的表鎖有兩種模式:表共享讀鎖(Table Read Lock)和表獨佔寫鎖(Table Write Lock)。鎖模式的相容如下表

MySQL中的表鎖相容性

當前鎖模式/是否相容/請求鎖模式

None

讀鎖

寫鎖

讀鎖

寫鎖

    可見,對MyISAM表的讀操作,不會阻塞其他使用者對同一表的讀請求,但會阻塞對同一表的寫請求;對MyISAM表的寫操作,則會阻塞其他使用者對同一表的讀和寫請求;MyISAM表的讀和寫操作之間,以及寫和寫操作之間是序列的!(當一執行緒獲得對一個表的寫鎖後,只有持有鎖的執行緒可以對錶進行更新操作。其他執行緒的讀、寫操作都會等待,直到鎖被釋放為止。

2.2.2如何加表鎖

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。在本書的示例中,顯式加鎖基本上都是為了方便而已,並非必須如此。

顯式加表鎖:

LOCK table tableName read/write

UNLOCK tables

2.2.2併發鎖

在一定條件下,MyISAM也支援查詢和操作的併發進行。

      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。

  1. 當concurrent_insert設定為0時,不允許併發插入。

(2)當concurrent_insert設定為1時,如果MyISAM允許在一個讀表的同時,另一個程序從表尾插入記錄。這也是MySQL的預設設定。

(3)當concurrent_insert設定為2時,無論MyISAM表中有沒有空洞,都允許在表尾插入記錄,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鎖爭用。例如,將concurrent_insert系統變數為2,總是允許併發插入;同時,通過定期在系統空閒時段執行OPTIONMIZE TABLE語句來整理空間碎片,收到因刪除記錄而產生的中間空洞。

2.2.3鎖排程

MyISAM儲存引擎的讀和寫鎖是互斥,讀操作是序列的。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,即使讀程序先請求先到鎖等待佇列,寫請求後到,寫鎖也會插到讀請求之前!這是因為MySQL認為寫請求一般比讀請求重要。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。

(1)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。(2)通過執行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1,使該連線發出的更新請求優先順序降低。(3)通過指定INSERT、UPDATE、DELETE語句的LOW_PRIORITY屬性,降低該語句的優先順序。

雖然上面3種方法都是要麼更新優先,要麼查詢優先的方法,但還是可以用其來解決查詢相對重要的應用(如使用者登入系統)中,讀鎖等待嚴重的問題。

另外,MySQL也提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變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。

    上面已經討論了寫優先排程機制和解決辦法。這裡還要強調一點:一些需要長時間執行的查詢操作,也會使寫程序“餓死”!因此,應用中應儘量避免出現長時間執行的查詢操作,不要總想用一條SELECT語句來解決問題。因為這種看似巧妙的SQL語句,往往比較複雜,執行時間較長,在可能的情況下可以通過使用中間表等措施對SQL語句做一定的“分解”,使每一步查詢都能在較短時間完成,從而減少鎖衝突。如果複雜查詢不可避免,應儘量安排在資料庫空閒時段執行,比如一些定期統計可以安排在夜間執行。

2.2.4優化建議

總的建議:縮短鎖定時間、讓可能併發的操作儘可能地併發

1、show status like 'table%' 檢視系統內部鎖資源爭用情況;

要優化,先得知道具體(主要)問題在哪

2、縮短鎖定時間:

① 避免複雜Query

② 儘可能建立高效的索引

③ 儘量讓MyISAM儲存引擎的表只存放必要的資訊,控制欄位型別; == 減少表的資料量

④ 利用合適的機會優化MyISAM表資料檔案。 {指定期執行OPTIMIZE TABLE?}

3、MyISAM 的 ConcurrentInsert 特性(併發鎖)

4、合理利用讀寫優先順序(鎖排程)

2.3行鎖,InnoDB的行鎖為例

2.3.1四種類型

InnoDB實現了以下兩種型別的行鎖。

1共享鎖(s):允許一個事務去讀一行,阻止其他事務獲得相同資料集的排他鎖。

2排他鎖(X):允許獲取排他鎖的事務更新資料,阻止其他事務取得相同的資料集共享讀鎖和排他寫鎖。

另外,為了允許行鎖和表鎖共存,實現多粒度鎖機制,InnoDB還有兩種內部使用的意向鎖(Intention Locks),這兩種意向鎖都是表鎖。

3意向共享鎖(IS):事務打算給資料行共享鎖,事務在給一個數據行加共享鎖前必須先取得該表的IS鎖。

4意向排他鎖(IX):事務打算給資料行加排他鎖,事務在給一個數據行加排他鎖前必須先取得該表的IX鎖。

InnoDB行鎖模式相容性列表

當前鎖模式/是否相容/請求鎖模式

X

IX

S

IS

X

衝突

衝突

衝突

衝突

IX

衝突

相容

衝突

相容

S

衝突

衝突

相容

相容

IS

衝突

相容

相容

相容

2.3.2加行鎖方式

     如果一個事務請求的鎖模式與當前的鎖相容,InnoDB就請求的鎖授予該事務;反之,如果兩者兩者不相容,該事務就要等待鎖釋放。

      意向鎖是InnoDB自動加的,不需使用者干預。對於UPDATE、DELETE和INSERT語句,InnoDB會自動給涉及及資料集加排他鎖(X);對於普通SELECT語句,InnoDB會自動給涉及資料集加排他鎖(X);對於普通SELECT語句,InnoDB不會任何鎖;事務可以通過以下語句顯示給記錄集加共享鎖或排鎖。

共享鎖(S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE

排他鎖(X):SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE

     用SELECT .. IN SHARE MODE獲得共享鎖,主要用在需要資料依存關係時確認某行記錄是否存在,並確保沒有人對這個記錄進行UPDATE或者DELETE操作。但是如果當前事務也需要對該記錄進行更新操作,則很有可能造成死鎖,對於鎖定行記錄後需要進行更新操作的應用,應該使用SELECT ... FOR UPDATE方式獲取排他鎖。

2.3.3InnoDB行鎖的實現方式

InnoDB行鎖實現方式(根本)

InnoDB行鎖是通過給索引上的索引項加鎖來實現的,只有通過索引條件檢索資料,InnoDB才使用行級鎖,否則,InnoDB將使用表鎖

【注意項】:

(1)在不通過索引條件查詢的時候,InnoDB確實使用的是表鎖,而不是行鎖。

(2)由於MySQL的行鎖是針對索引加的鎖,不是針對記錄加的鎖,所以雖然是訪問不同行的記錄,但是如果是使用相同的索引鍵,是會出現鎖衝突的。

(3)當表有多個索引的時候,不同的事務可以使用不同的索引鎖定不同的行,另外,不論是使用主鍵索引、唯一索引或普通索引,InnoDB都會使用行鎖來對資料加鎖。

(4)即便在條件中使用了索引欄位,但是否使用索引來檢索資料是由MySQL通過判斷不同執行計劃的代價來決定的,如果MySQL認為全表掃描效率更高,比如對一些很小的表,它就不會使用索引,這種情況下InnoDB將使用表鎖,而不是行鎖。因此,在分析鎖衝突時,別忘了檢查SQL的執行計劃,以確認是否真正使用了索引。

(5)當Query時的過濾條件多餘索引的列時,被行鎖鎖定的資料會大於目標資料 當使用範圍條件做檢索時,InnoDB還會建立“間隙鎖”

2.3.4間隙鎖

定義:

對於鍵值在條件範圍內但並不存在的記錄,叫做“間隙(GAP)”,InnoDB也會對這個“間隙”加鎖,這種鎖機制就是所謂的間隙鎖(Next-Key鎖)。

為什麼需要“間隙鎖”

(1)防止幻讀,以滿足相關隔離級別的要求。

(2)為了滿足其恢復和複製的需要。

2.3.5優化建議

InnoDB行鎖優化建議

總的建議:精準控制、縮短鎖定時間

a)儘可能讓所有的資料檢索都通過索引來完成,從而避免InnoDB因為無法通過索引鍵加鎖而升級為表級鎖定;

b)合理設計索引,讓InnoDB在索引鍵上面加鎖的時候儘可能準確,儘可能的縮小鎖定範圍,避免造成不必要的鎖定而影響其他Query的執行;

c)儘可能減少基於範圍的資料檢索過濾條件,避免因為間隙鎖帶來的負面影響而鎖定了不該鎖定的記錄;

d)儘量控制事務的大小,減少鎖定的資源量和鎖定時間長度;

e)在業務環境允許的情況下,儘量使用較低級別的事務隔離,以減少MySQL因為實現事務隔離級別所帶來的附加成本。

2.3.6降低死鎖的若干建議

由於InnoDB的行級鎖定和事務性,所以肯定會產生死鎖,

下面是一些比較常用的減少死鎖產生概率的小建議:

總的建議:減少產生死鎖的可能、擴大鎖定範圍(當然會降低併發能力)

a)類似業務模組中,儘可能按照相同的訪問順序來訪問,防止產生死鎖;

b)在同一個事務中,儘可能做到一次鎖定所需要的所有資源,減少死鎖產生概率;

c)對於非常容易產生死鎖的業務部分,可以嘗試使用升級鎖定顆粒度,通過表級鎖定來減少死鎖產生的概率。

2.3.7優化步驟

當需要優化時,定位問題的方法:

檢視行鎖相關變數

show status like 'InnoDB_row_lock%';

InnoDB_row_lock_current_waits:當前正在等待鎖定的數量;

InnoDB_row_lock_time:從系統啟動到現在鎖定總時間長度;

InnoDB_row_lock_time_avg:每次等待所花平均時間;

InnoDB_row_lock_time_max:從系統啟動到現在等待最常的一次所花的時間;

InnoDB_row_lock_waits:系統啟動後到現在總共等待的次數;

若InnoDB_row_lock_waits和InnoDB_row_lock_time_avg的值比較高,還可以通過設定InnoDB Monitors 來進一步觀察發生鎖衝突的表、資料行等,並分析鎖爭用的原因。

鎖衝突的表、資料行等,並分析鎖爭用的原因。

設定InnoDB Monitors 具體方法

mysql> create table InnoDB_monitor(a INT) engine=InnoDB;

然後就可以用下面的語句來進行檢視:

mysql> show engine InnoDB status;

監視器可以通過發出下列語句來停止檢視:

mysql> drop table InnoDB_monitor;

設定監視器後,會有詳細的當前鎖等待的資訊,包括表名、鎖型別、鎖定記錄的情況等,便於進行進一步的分析和問題的確定。可能會有讀者朋友問為什麼要先建立一個叫InnoDB_monitor的表呢?因為建立該表實際上就是告訴InnoDB我們開始要監控他的細節狀態了,然後InnoDB就會將比較詳細的事務以及鎖定資訊記錄進入MySQL的errorlog中,以便我們後面做進一步分析使用。開啟監視器以後,預設情況下每15秒會向日志中記錄監控的內容,如果長時間開啟會導致.err檔案變得非常的巨大,所以使用者在確認問題原因之後,要記得刪除監控表以關閉監視器,或者通過使用“--console”選項來啟動伺服器以關閉寫日誌檔案。

2.4關於mysql死鎖

MyISAM表鎖是deadlock free的,這是因為MyISAM總是一次性獲得所需的全部鎖,要麼全部滿足,要麼等待,因此不會出現死鎖。但是在InnoDB中,除單個SQL組成的事務外,鎖是逐步獲得的,這就決定了InnoDB發生死鎖是可能的。

    發生死鎖後,InnoDB一般都能自動檢測到,並使一個事務釋放鎖並退回,另一個事務獲得鎖,繼續完成事務。但在涉及外部鎖,或涉及鎖的情況下,InnoDB並不能完全自動檢測到死鎖,這需要通過設定鎖等待超時引數innodb_lock_wait_timeout來解決。需要說明的是,這個引數並不是只用來解決死鎖問題,在併發訪問比較高的情況下,如果大量事務因無法立即獲取所需的鎖而掛起,會佔用大量計算機資源,造成嚴重效能問題,甚至拖垮資料庫。我們通過設定合適的鎖等待超時閾值,可以避免這種情況發生。

    通常來說,死鎖都是應用設計的問題,通過調整業務流程、資料庫物件設計、事務大小、以及訪問資料庫的SQL語句,絕大部分都可以避免。下面就通過例項來介紹幾種死鎖的常用方法。

    (1)在應用中,如果不同的程式會併發存取多個表,應儘量約定以相同的順序為訪問表,這樣可以大大降低產生死鎖的機會。如果兩個session訪問兩個表的順序不同,發生死鎖的機會就非常高!但如果以相同的順序來訪問,死鎖就可能避免。

    (2)在程式以批量方式處理資料的時候,如果事先對資料排序,保證每個執行緒按固定的順序來處理記錄,也可以大大降低死鎖的可能。

    (3)在事務中,如果要更新記錄,應該直接申請足夠級別的鎖,即排他鎖,而不應該先申請共享鎖,更新時再申請排他鎖,甚至死鎖。

    (4)在REPEATEABLE-READ隔離級別下,如果兩個執行緒同時對相同條件記錄用SELECT...ROR UPDATE加排他鎖,在沒有符合該記錄情況下,兩個執行緒都會加鎖成功。程式發現記錄尚不存在,就試圖插入一條新記錄,如果兩個執行緒都這麼做,就會出現死鎖。這種情況下,將隔離級別改成READ COMMITTED,就可以避免問題。

    (5)當隔離級別為READ COMMITED時,如果兩個執行緒都先執行SELECT...FOR UPDATE,判斷是否存在符合條件的記錄,如果沒有,就插入記錄。此時,只有一個執行緒能插入成功,另一個執行緒會出現鎖等待,當第1個執行緒提交後,第2個執行緒會因主鍵重出錯,但雖然這個執行緒出錯了,卻會獲得一個排他鎖!這時如果有第3個執行緒又來申請排他鎖,也會出現死鎖。對於這種情況,可以直接做插入操作,然後再捕獲主鍵重異常,或者在遇到主鍵重錯誤時,總是執行ROLLBACK釋放獲得的排他鎖。

    儘管通過上面的設計和優化等措施,可以大減少死鎖,但死鎖很難完全避免。因此,在程式設計中總是捕獲並處理死鎖異常是一個很好的程式設計習慣。

    如果出現死鎖,可以用SHOW INNODB STATUS命令來確定最後一個死鎖產生的原因和改進措施

3.解決方式二:事物

3.1事物的定義

 事務是由一組SQL語句組成的邏輯處理單元

3.2 ACID屬性

事務具有4屬性,通常稱為事務的ACID屬性。

(1)原性性(Actomicity):事務是一個原子操作單元,其對資料的修改,要麼全都執行,要麼全都不執行。

(2)一致性(Consistent):在事務開始和完成時,資料都必須保持一致狀態。這意味著所有相關的資料規則都必須應用於事務的修改,以操持完整性;事務結束時,所有的內部資料結構(如B樹索引或雙向連結串列)也都必須是正確的。

(3)隔離性(Isolation):資料庫系統提供一定的隔離機制,保證事務在不受外部併發操作影響的“獨立”環境執行。這意味著事務處理過程中的中間狀態對外部是不可見的,反之亦然。

(4)永續性(Durable):事務完成之後,它對於資料的修改是永久性的,即使出現系統故障也能夠保持。

3.3事務隔離級別

在併發事務處理帶來的問題中,“更新丟失”通常應該是完全避免的。但防止更新丟失,並不能單靠資料庫事務控制器來解決,需要應用程式對要更新的資料加必要的鎖來解決,因此,防止更新丟失應該是應用的責任

資料庫的事務隔離級別越嚴格,併發副作用越小,但付出的代價也就越大,因為事務隔離實質上就是使事務在一定程度上“序列化”進行,這顯然與“併發”是矛盾的,同時,不同的應用對讀一致性和事務隔離程度的要求也是不同的,比如許多應用對“不可重複讀”和“幻讀”並不敏感,可能更關心資料併發訪問的能力。

    為了解決“隔離”與“併發”的矛盾,ISO/ANSI SQL92定義了4個事務隔離級別,每個級別的隔離程度不同,允許出現的副作用也不同,應用可以根據自己業務邏輯要求,通過選擇不同的隔離級別來平衡"隔離"與"併發"的矛盾

事務4種隔離級別比較

隔離級別/讀資料一致性及允許的併發副作用

讀資料一致性

髒讀

不可重複讀

幻讀

未提交讀(Read uncommitted)

最低級別,只能保證不讀取物理上損壞的資料

已提交度(Read committed)

語句級

可重複讀(Repeatable read)

事務級

可序列化(Serializable)

最高級別,事務級

最後要說明的是:各具體資料庫並不一定完全實現了上述4個隔離級別,例如,Oracle只提供Read committed和Serializable兩個標準級別,另外還自己定義的Read only隔離級別:SQL Server除支援上述ISO/ANSI SQL92定義的4個級別外,還支援一個叫做"快照"的隔離級別,但嚴格來說它是一個用MVCC實現的Serializable隔離級別。MySQL支援全部4個隔離級別,但在具體實現時,有一些特點,比如在一些隔離級下是採用MVCC一致性讀,但某些情況又不是。

4.解決方式三:樂觀鎖和悲觀鎖理論

4.1定義

悲觀鎖和樂觀鎖的概念:

悲觀鎖(Pessimistic Concurrency Control,PCC):假定會發生併發衝突,遮蔽一切可能違反資料完整性的操作。至於怎麼加鎖,加鎖的範圍也沒講。

樂觀鎖(Optimistic Concurrency Control,OCC):假設不會發生併發衝突,只在提交操作時檢查是否違反資料完整性。也沒具體指定怎麼檢查。

就是這麼概念,什麼都不說清楚。畢竟樂觀鎖和悲觀鎖也不僅僅能用在資料庫中,也能用線上程中。

悲觀的缺陷是不論是頁鎖還是行鎖,加鎖的時間可能會很長,這樣可能會長時間的限制其他使用者的訪問,也就是說悲觀鎖的併發訪問性不好。

樂觀鎖不能解決髒讀,加鎖的時間要比悲觀鎖短(只是在執行sql時加了基本的鎖保證隔離性級別),樂觀鎖可以用較大的鎖粒度獲得較好的併發訪問效能。但是如果第二個使用者恰好在第一個使用者提交更改之前讀取了該物件,那麼當他完成了自己的更改進行提交時,資料庫就會發現該物件已經變化了,這樣,第二個使用者不得不重新讀取該物件並作出更改。

可見,樂觀鎖更適合解決衝突概率極小的情況;而悲觀鎖則適合解決併發競爭激烈的情況,儘量用行鎖,縮小加鎖粒度,以提高併發處理能力,即便加行鎖的時間比加表鎖的要長。

5.總結

為了提高資料庫效能,資料庫允許一定程度的併發操作,相應地帶來一些併發問題(髒讀、幻讀等);同時又為了保證資料訪問的一致性、有效性,目前普遍使用的mysql儲存引擎支援多種鎖和事物隔離級別來適應不同的業務需求,並且可以在業務層面應用悲觀鎖和樂觀鎖的思想來避免一些導致資料庫出錯的情況

對於MyISAM的表鎖,主要有以下幾點

(1)共享讀鎖(S)之間是相容的,但共享讀鎖(S)和排他寫鎖(X)之間,以及排他寫鎖之間(X)是互斥的,也就是說讀和寫是序列的。

(2)在一定條件下,MyISAM允許查詢和插入併發執行,我們可以利用這一點來解決應用中對同一表和插入的鎖爭用問題。

(3)MyISAM預設的鎖排程機制是寫優先,這並不一定適合所有應用,使用者可以通過設定LOW_PRIPORITY_UPDATES引數,或在INSERT、UPDATE、DELETE語句中指定LOW_PRIORITY選項來調節讀寫鎖的爭用。

 (4)由於表鎖的鎖定粒度大,讀寫之間又是序列的,因此,如果更新操作較多,MyISAM表可能會出現嚴重的鎖等待,可以考慮採用InnoDB表來減少鎖衝突。

對於InnoDB表,主要有以下幾點

(1)InnoDB的行銷是基於索引實現的,如果不通過索引訪問資料,InnoDB會使用表鎖。

(2)InnoDB間隙鎖機制,以及InnoDB使用間隙鎖的原因。

(3)在不同的隔離級別下,InnoDB的鎖機制和一致性讀策略不同。

(4)MySQL的恢復和複製對InnoDB鎖機制和一致性讀策略也有較大影響。

(5)鎖衝突甚至死鎖很難完全避免。

    在瞭解InnoDB的鎖特性後,使用者可以通過設計和SQL調整等措施減少鎖衝突和死鎖,包括: 

(1)儘量使用較低的隔離級別

(2)精心設計索引,並儘量使用索引訪問資料,使加鎖更精確,從而減少鎖衝突的機會。

(3)選擇合理的事務大小,小事務發生鎖衝突的機率也更小。

(4)給記錄集顯示加鎖時,最好一次性請求足夠級別的鎖。比如要修改資料的話,最好直接申請排他鎖,而不是先申請共享鎖,修改時再請求排他鎖,這樣容易產生死鎖。

(5)不同的程式訪問一組表時,應儘量約定以相同的順序訪問各表,對一個表而言,儘可能以固定的順序存取表中的行。這樣可以大減少死鎖的機會。

(6)儘量用相等條件訪問資料,這樣可以避免間隙鎖對併發插入的影響。

(7)不要申請超過實際需要的鎖級別;除非必須,查詢時不要顯示加鎖。

(8)對於一些特定的事務,可以使用表鎖來提高處理速度或減少死鎖的可能。

遺留問題:

1、頁面鎖,只知道一個定義,沒有具體的使用例項,網上也沒有找到相應資源

2、對一些理論(如MyISAM 的 concurrent_insert 屬性使用)並沒有很好的理解,缺少實踐

對讀者說:

作者剛開始寫部落格,寫作的目的是整理所學、展示自己的理解並提出疑問希望解答;如若犯了什麼寫作忌諱或整理的知識有錯誤的,虛心接受大家的批評指正;若是能為在下答疑解惑 ,還望不吝賜教,區區不勝感激

參考: