MySQL之InnoDB中锁的情况分析

MySQL之InnoDB中锁的情况分析

mysql> select @@version;+-----------+| @@version |+-----------+| 5.7.21    |+-----------+1 row in set (0.01 sec)

一,锁的基本介绍

相对其他数据库而言,MySQL的锁机制比较简单,其最显著的特点是不同的存储引擎支持不同的锁机制。比如,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。

表级锁:开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率较高,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,并发度也较高。

行级锁类型:

Record Lock(记录锁):当个记录的锁(锁住单条记录)

记录锁只会锁住索引的记录,如果InnoDB存储表在建立的时候没有任何索引,那么这个锁会使用隐式的主键来进行锁定,如下图

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Gap Lock(间隙锁):锁定一个范围,不包括记录本身(只锁数据前面的GAP)

如下图为的锁就是GAP锁,就是不允许其他事务在索引列8之前的间隙插入新的记录,也就是(3 , 8)这个区间。gap锁 的作用仅仅是为了防止插入幻影记录的而已

MySQL之InnoDB中锁的情况分析

Next-Key Lock(临键锁):同时锁住记录和记录前面的GAP,也就是Next-Key Lock = Record Lock + Gap Lock。

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二,锁的分类

共享锁 Share Locks (简称S锁,属于行锁)

排它锁 Exclusive Locks (简称X锁,属于行锁)

意向共享锁 Intention Share Locks (简称IS锁,属于表锁)

意向排它锁 Intention Exclusive Locks (简称IX锁,属于表锁)

自增锁 AUTO-INC Locks(属于表锁)

下面具体介绍下每种类型的锁,我们先建一张innodb的表,sql如下

create table tab_with_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb;alter table tab_with_index add index id(id);insert into tab_with_index values(1,'1'),(2,'2'),(3,'3'),(4,'4');
共享锁

共享锁就是多个事务对于同一个数据可以共享一把锁,都能访问数据库,但是只能读不能修改;

事务A:

select * from tab_with_index lock in share mode;

事务B:

select * from tab_with_index where id =1; // 可以查询数据

update tab_with_index set name = ‘aa’ where id = 1 ;

注意:这里的修改语句会堵塞住,直到事务A提交之后才能操作成功。

排它锁

排它锁不能与其他锁并存,如一个事务获取了一个数据行的排它锁,其他事务就不能在获取该行的锁,只有当前获取排它锁的事务可以对数据进行修改。(delete,update,create默认是排它锁)

事务A:

select * from tab_with_index where id =1 for update;

事务B:

select * from tab_with_index where id =1; //可以获取结果

select * from tab_with_index where id =1 for update; // 堵塞

select * from tab_with_index where id = 1 lock for share mode; // 堵塞

注意:事务B两个sql都会堵塞住,也就是获取不到共享锁也获取不到排它锁,直到事务A提交之后才能操作成功。

意向共享锁和意向排它锁

意向共享锁:表示事务准备给数据行加入共享锁,也就是说一个数据行在加共享锁之前必须先获取该表的IS锁。

意向排它锁:表示事务准备给数据行加入排它锁,也就是说一个数据行加排它锁之前必须先获取该表的IX锁。

IS锁和IX锁是表级锁,他们的提出仅仅为了在之后加表级别的S锁和X锁时可以快速判断表中的记录是否被上锁,以避免用遍历的方式来查看表中有没有上锁的记录,也就是说其实IS锁和IX锁是兼容的,IX锁和IX锁是兼容的。 《MySQL是怎样运行的》

自增锁

针对自增列自增长的一个特殊的表级别锁。

show variables like 'innodb_autoinc_lock_mode'; -- 默认值1,代表连续,事务未提交则ID永久丢失

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三,InnoDB锁

1、事务及其ACID属性

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元,事务具有4属性,通常称为事务的ACID属性。

原子性(Actomicity):事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全都执行,要么全都不执行。 一致性(Consistent):在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。 隔离性(Isolation):数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。 持久性(Durable):事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。

2、并发事务带来的问题

相对于串行处理来说,并发事务处理能大大增加数据库资源的利用率,提高数据库系统的事务吞吐量,从而可以支持更多用户的并发操作,但与此同时,会带来一下问题:

脏读: 一个事务正在对一条记录做修改,在这个事务并提交前,这条记录的数据就处于不一致状态;这时,另一个事务也来读取同一条记录,如果不加控制,第二个事务读取了这些“脏”的数据,并据此做进一步的处理,就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象地叫做“脏读”

不可重复读:一个事务在读取某些数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了!这种现象叫做“不可重复读”。

幻读: 一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据,这种现象就称为“幻读”

上述出现的问题都是数据库读一致性的问题,可以通过事务的隔离机制来进行保证。

数据库的事务隔离越严格,并发副作用就越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离本质上就是使事务在一定程度上串行化,需要根据具体的业务需求来决定使用哪种隔离级别

脏读 不可重复读 幻读
read uncommitted
read committed
repeatable read
serializable

可以通过检查InnoDB_row_lock状态变量来分析系统上的行锁的争夺情况:

mysql> show status like 'innodb_row_lock%';+-------------------------------+-------+| Variable_name                 | Value |+-------------------------------+-------+| Innodb_row_lock_current_waits | 0     || Innodb_row_lock_time          | 18702 || Innodb_row_lock_time_avg      | 18702 || Innodb_row_lock_time_max      | 18702 || Innodb_row_lock_waits         | 1     |+-------------------------------+-------+--如果发现锁争用比较严重,如InnoDB_row_lock_waits和InnoDB_row_lock_time_avg的值比较高

3、InnoDB的行锁模式及加锁方法

共享锁(S) :又称读锁(lock in share mode)。允许一个事务去读一行,阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。若事务T对数据对象A加上S锁,则事务T可以读A但不能修改A,其他事务只能再对A加S锁,而不能加X锁,直到T释放A上的S锁。这保证了其他事务可以读A,但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。 排他锁(X) :又称写锁(for update)。允许获取排他锁的事务更新数据,阻止其他事务取得相同的数据集共享读锁和排他写锁。若事务T对数据对象A加上X锁,事务T可以读A也可以修改A,其他事务不能再对A加任何锁,直到T释放A上的锁。

mysql InnoDB引擎默认的修改数据语句:update,delete,insert都会自动给涉及到的数据加上排他锁,select语句默认不会加任何锁类型,如果加排他锁可以使用select …for update语句,加共享锁可以使用select … lock in share mode语句。所以加过排他锁的数据行在其他事务中是不能修改数据的,也不能通过for update和lock in share mode锁的方式查询数据,但可以直接通过select …from…查询数据,因为普通查询没有任何锁机制。

4、InnoDB行锁实现方式

InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的,这一点MySQL与Oracle不同,后者是通过在数据块中对相应数据行加锁来实现的。InnoDB这种行锁实现特点意味着:只有通过索引条件检索数据,InnoDB才使用行级锁,否则,InnoDB将使用表锁!

1、在不通过索引条件查询的时候,innodb使用的是表锁而不是行锁

create table tab_no_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb;insert into tab_no_index values(1,'1'),(2,'2'),(3,'3'),(4,'4');
session1 session2
set autocommit=0 select * from tab_no_index where id = 1; set autocommit=0 select * from tab_no_index where id =2
select * from tab_no_index where id = 1 for update
select * from tab_no_index where id = 2 for update;

session1只给一行加了排他锁,但是session2在请求其他行的排他锁的时候,会出现锁等待。原因是在没有索引的情况下,innodb只能使用表锁。

2、创建带索引的表进行条件查询,innodb使用的是行锁

create table tab_with_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb;alter table tab_with_index add index id(id);insert into tab_with_index values(1,'1'),(2,'2'),(3,'3'),(4,'4');
session1 session2
set autocommit=0 select * from tab_with_indexwhere id = 1; set autocommit=0 select * from tab_with_indexwhere id =2
select * from tab_with_indexwhere id = 1 for update
select * from tab_with_indexwhere id = 2 for update;

3、由于mysql的行锁是针对索引加的锁,不是针对记录加的锁,所以虽然是访问不同行的记录,但是依然无法访问到具体的数据(这里是表锁)

alter table tab_with_index drop index id;insert into tab_with_index  values(1,'4');
session1 session2
set autocommit=0 set autocommit=0
select * from tab_with_index where id = 1 and name=’1′ for update
select * from tab_with_index where id = 1 and name=’4′ for update 虽然session2访问的是和session1不同的记录,但是锁的是具体表,所以需要等待锁

感谢各位的阅读,以上就是“MySQL之InnoDB中锁的情况分析”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对MySQL之InnoDB中锁的情况分析这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是亿速云,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!

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