MySQL的意向共享鎖、意向排它鎖和死鎖

一、InnoDB的表級鎖

在絕大多數情況下應該使用行鎖,因為事務和行鎖往往是選擇InnoDB的理由,但個別情況下也使用表級鎖。

事務需要更新大部分或全部數據,表又比較大,如果使用默認的行鎖,不僅這個事務執行效率低,而且可能造成其他事務長時間等待和鎖沖突事務涉及多個表,比較復雜,很可能引起死鎖,造成大量事務回滾

我們希望獲取表鎖時,執行以下命令:

在使用表鎖的時候,涉及的效率問題:
要獲取一張表的共享鎖S或者排它鎖X,首先要確定這張表沒有被其它事務獲取過X鎖,這張表裡面的數據沒有被其它事務獲取過行鎖X鎖。

假如我們這張表有一千萬個數據,怎麼判斷這一千萬個數據哪些行有X鎖?
如果想獲得表的S鎖,就需要判斷表裡面哪些行有過X鎖,如果有一些行有過X鎖,那麼就不能獲取這張表的S鎖或者X鎖。除瞭挨個檢查,沒有更好的辦法,這就導致效率低下的問題

由於需要加表鎖而去挨個遍歷數據,確定是否有某些數據被加瞭行鎖,而導致的效率低下問題。我們這裡學習的意向共享鎖和意向排他鎖就可以解決,當要獲取表的X鎖是,不需要再檢查表中的哪些行鎖被(X或者S)占用,隻需要快速檢查IX和IS鎖即可

二、意向共享鎖和意向排它鎖

  • 意向共享鎖(IS鎖):事務計劃給記錄加行共享鎖,事務在給一行記錄加共享鎖前,必須先取得該表的IS鎖
  • 意向排他鎖(IX鎖):事務計劃給記錄加行排他鎖,事務在給一行記錄加排他鎖前,必須先取得該表的IX鎖

  • 在加行鎖之前,由InnoDB存儲引擎加上表的IS或IX鎖
  • 意向鎖之間都是兼容的,不會產生沖突,主要是為瞭輔助其他的在獲取表鎖的時候加快效率
  • 意向鎖存在的意義是為瞭更高效的獲取表鎖(表格中的X和S指的是表鎖,不是行鎖!)
  • 意向鎖是表級鎖協調表鎖和行鎖的共存關系。主要目的是顯示事務正在鎖定某行或者試圖鎖定某行。

分析事務1獲取行X鎖和事務2獲取表S鎖:

首先事務1需要給表的第10行數據加X鎖,於是InnoDB存儲引擎自動給整張表加上瞭IX鎖。當事務2再想獲取整張表的S鎖時,看到這張表已經有別的事務獲取瞭IX鎖瞭,就說明這張表肯定有某些數據被加上瞭X鎖,這就導致事務2不能給整張表加S鎖瞭。此時事務2隻能等待,無法成功獲取表S鎖

三、死鎖

1. 數據庫中的死鎖

MyISAM表鎖時deadlock free的,這是因為MyISAM 不支持事務,隻支持表鎖,總是一次獲得所需的全部鎖,要麼全部滿足,要麼等待,因此不會出現死鎖。但在InnoDB中,除單個SQL組成的事務外,鎖是逐步獲得的,即鎖的粒度比較小,這就決定瞭在InnoDB中發生死鎖是可能的。當然如果處理多張表,還是有可能出現死鎖的。

死鎖問題一般都是我們自己造成的,和多線程編程的死鎖情況相似,大部分都是由於我們多個線程在獲取多個鎖資源的時候,獲取的順序不同而導致的死鎖問題。因此我們應用在對數據庫的多個表做更新的時候,不同的代碼段,應對這些表按相同的順序進行更新操作,以防止鎖沖突導致死鎖問題。

2. 死鎖場景以及解決方法

死鎖出現的場景如下:

事務1成功獲取行鎖1
事務2成功獲取行鎖2

事務1無法獲取行鎖2,被阻塞的同時沒有辦法執行commit/rollback,無法釋放行鎖1
事務2無法獲取行鎖1,被阻塞的同時沒有辦法執行commit/rollback,無法釋放行鎖2

所有的事務都阻塞瞭,相當於進程內的所有線程都阻塞瞭,造成瞭死鎖問題。

解決死鎖的方法:多個事務/線程獲取多個相同資源鎖的時候,應該按照同樣的順序,獲取資源的鎖。

事務被阻塞或者死鎖瞭,mysqld(MySQL Server守護進程)設置有事務阻塞的超時時間,事務不會阻塞很長時間,超時後事務處理失敗,自動釋放當前占有的鎖。

3. 操作

設置手動提交和可重復讀隔離級別並開啟事務

查詢一下表數據,在可重復讀隔離級別使用的是MVCC提供的快照讀,並沒有加鎖

事務1獲取id=7的排他鎖,事務2獲取id=8的排他鎖

事務1再獲取id=8的排它鎖,發生阻塞

事務2再獲取id=7的排它鎖,發生阻塞

此時由於MySQL Server檢測到發生瞭死鎖,於是解除事務1的阻塞,進行事務1的rollback,釋放其占有的行鎖,於是事務2成功獲取id=7的排它鎖

三、鎖的優化建議

  • 在能正確完成業務的前提下,為確保效率,盡量使用較低的隔離級別(必須避免臟讀)
  • 設計合理的索引並盡量使用索引訪問數據,使加鎖更準確,減少鎖沖突的機會,提高並發能力
  • 選擇合理的事務大小,小事務發生鎖沖突的概率小(事務越大,包含的SQL越多,可能包含更多的表資源和行資源的鎖,增大瞭鎖沖突的概率)不同的程序訪問一組表時,應盡量約定以相同的順序訪問各表,對一個表而言,盡可能以固定的順序存取表中的行。這樣可以大大減少死鎖的機會
  • 盡量用相等條件訪問數據,這樣可以避免間隙鎖對並發插入的影響(其實等值查詢也會加間隙鎖)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(在已提交讀和可重復讀隔離級別,MVCC提供瞭讀取機制,不需要手動加鎖)

到此這篇關於MySQL的意向共享鎖、意向排它鎖和死鎖的文章就介紹到這瞭,更多相關MySQL鎖內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet!

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