MySQL锁原理浅谈

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锁的分类

• 表锁：开销小，加锁快，不会死锁，粒度大，冲突率高，并发低。
• 行锁：开销大，加锁慢，会死锁，粒度小，冲突率低，并发高。
• 页锁：处于表锁和行锁之间，会死锁。

锁的适用场景

• 表锁：更适用于查询为主，按少量索引条件更新。
• 行锁：更适用于大量按索引并发更新少量不同数据，同时又有并发查询。

MyISAM 表锁

• 查看锁争用相关参数：show status like ‘table%’;
• Table_locks_waited 的值越高表示表锁争用越高。
• MyISAM 表的读操作，会阻塞同表的其他读请求，会阻塞同表写请求；
• 写操作会阻塞同表的读请求和写请求。
• 读与写、写与写之间串行，持锁线程可对表更新，其他线程读 / 写都会等待，直到锁释放。

MyISAM 写阻塞读的例子

注：

1. lock tables 时，要一次性锁定用到的所有表
2. 对别名也需要锁定，如：lock table user as a read, user as b read;

MyISAM 读阻塞写例子

MyISAM 并发插入

系统变量 concurrent_insert：用于控制并发插入行为

• 0 不允许并发插入
• 1 表中没有被删除的行（即没有空洞），则允许一个进程读，另一个进程在表尾插入（默认设置）
• 2 表中不论是否存在空洞，都允许在表尾并发插入

MyISAM 读写并发

注：

• 利用并发插入可以解决应用对同一个表查询和插入的锁争用；
• 将 cocurrent_insert 设置为 2，定期 OPTIMIZE TABLE 来整理空间碎片，回收删除记录产生的空洞。

MyISAM 锁调度

1. 读锁与写锁互斥；
2. 读操作与写操作串行；
3. 写进程先获得锁，即使读请求先到队列，也会被写请求插队，因为 MySQL 认为写比读要重要（因此 MyISAM 不适合有大量更新 / 插入操作）。

调节 MyISAM 锁调度行为

• low-priority-updates，给予读优先权利；
• SET LOW-PRIORITY_UPDATES=1，降低更新请求优先级；
• 指定 INSERT、UPDATE、DELETE 的 LOW-PRIORITY 属性，降低该语句优先级。

解决读写冲突的方法：

• 系统参数 max_write_lock_count 设置合理值，表的读锁达到设定阈值后，mysql 就将写请求优先级降低。
• 一些需要长时间运行的读操作，需要拆分为多条短 select sql，复杂查询放在数据库空闲时段进行，比如夜间执行。

InnoDB 与 MyISAM 最大区别：

1. 支持事务；
2. 行级锁。

事务 – Transaction

事务的特性

• A – Atomicity 原子性：全执行 / 全不执行
• C – Consistent 一致性：数据状态一致
• I – Isolation 隔离性：事务处理过程中的中间状态对外不可见，不受外部并发操作影响
• D – Durable 持久性：事务完成后对数据修改是永久性的

注：

事务隔离级别越高，并发副作用越小，代价越高，因为事务隔离从某种程度上说使得事务串行化。

MySQL 事务隔离级别

获取 InnoDB 行锁争用情况

• show status like ‘innodb_row_lock%’;
• 锁争用严重时，InnoDB_row_lock_waits 和 InnoDB_row_lock_time_avg 值较大。

InnoDB 行锁类型

注：

• 含 I 的锁与含 I 的锁兼容；
• 单 X 与任何锁不兼容；
• 单 S 与含 X 的锁不兼容；
• 若一个事务请求的锁模式与当前的锁兼容，InnoDB 将请求的锁授予该事务，不兼容就要等到锁释放；
• 意向锁是 InnoDB 自动加的，DELETE、UPDATE、INSERT，InnoDB 会自动加 X 锁，普通 SELECT，InnoDB 不加任何锁。

手动加锁的方法

• 共享锁（S）：SELECT * FROM user LOCK IN SHARE MODE;

• 排他锁（X）：SELECT * FROM user FOR UPDATE;

  注：

• SELECT * FROM … LOCK IN SHARE MODE; // 若当前事务加了读锁，进行更新会死锁
• SELECT * FROM … FOR UPDATE; // 一个事务加了写锁，其他事务加锁操作需要等待
• InnoDB 行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，只有通过索引条件检索，才会使用行级锁，否则会用表锁；

• 分析锁冲突时，检查 SQL 执行计划（利用 explain），以确认是否真正走了索引，例如：SELECT * FROM user WHERE name = 123; //name 字段是 varchar 类型且有索引，但条件中用了 int 型，类型能自动转换，但会进行全表扫描。

间隙锁（Next-key Lock）

概念描述

用范围而非等值搜索数据，并且请求共享 / 排他锁时，InnoDB 会对所有符合条件的已有记录的索引项加锁，对键值���范围内但不存在的记录，即 GAP- 间隙，也会加锁。

例如：

• user 表，id 从 1~100 共 100 个，执行：
• SET AUTOCOMMIT = 0;
• SELECT * FROM id > 99 FOR UPDATE;

• 会对 id 等于 100 的记录的索引项加锁，对 id 大于 99 的间隙加锁。

  作用：

1. 满足隔离级别要求，防止幻读；

2. 满足恢复和复制需要（MySQL 通过 BINLOG 录入执行成功的 INSERT、UPDATE、DELETE 等更新语句）

   存在的问题：

   按范围加锁机制会阻塞符合条件范围内的键值并发插入，造成锁等待。

   解决方法：

   优化业务逻辑，尽量用相等条件来检索数据。

注：
相等条件检索一个不存在记录加锁时，InnoDB 也会使用间隙锁。例如：

• 对上面的 user 表，执行：
• SET AUTOCOMMIT = 0;
• SELECT * FROM id = 101 FOR UPDATE;
• 再在另一个 MySQL Session 中执行 INSERT INTO user (id, name, password, description)
  VALUES
  (101, ‘clive’, ‘123456’, ‘psw’); // 查询被阻塞，进入等待直至锁释放

死锁的概念

死锁是指多个事务在统一资源上，出现相互占用，并请求锁定对方占用的资源，从而导致恶性循环的现象。

MyISAM 和 InnoDB 在死锁上的区别

• MyISAM 不会出现死锁，因为 MyISAM 总是一次获得所需要的全部锁，要么全部满足，要么全等待；
• InnoDB 除了单 SQL 事务，锁是逐步获得的，因此可能出现死锁。一般 InnoDB 能自动检测死锁，并使一个较简单的事务回退并释放锁，另一个事务获得锁，继续完成事务。

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