MySQL/InnoDB中的锁、悲观锁、共享锁、排它锁、行锁、表锁、死锁与MySQL读写分离

 

MySQL/InnoDB的加锁，一直是一个面试中常问的话题。例如，数据库如果有高并发请求，如何保证数据完整性？产生死锁问题如何排查并解决？我在工作过程中，也会经常用到，乐观锁，排它锁，等。于是今天就对这几个概念进行学习，屡屡思路，记录一下。

注：MySQL是一个支持插件式存储引擎的数据库系统。本文下面的所有介绍，都是基于InnoDB存储引擎，其他引擎的表现，会有较大的区别。

存储引擎查看

MySQL给开发者提供了查询存储引擎的功能，我这里使用的是MySQL5.6.4，可以使用：

SHOW ENGINES

乐观锁

用数据版本（Version）记录机制实现，这是乐观锁最常用的一种实现方式。何谓数据版本？即为数据增加一个版本标识，一般是通过为数据库表增加一个数字类型的 “version” 字段来实现。当读取数据时，将version字段的值一同读出，数据每更新一次，对此version值加1。当我们提交更新的时候，判断数据库表对应记录的当前版本信息与第一次取出来的version值进行比对，如果数据库表当前版本号与第一次取出来的version值相等，则予以更新，否则认为是过期数据。

举例

1、数据库表设计

三个字段，分别是 id,value、version

selectid,value,versionfromTABLEwhereid=#{id}

2、每次更新表中的value字段时，为了防止发生冲突，需要这样操作

updateTABLE

setvalue=2,version=version+1

whereid=#{id} andversion=#{version};

悲观锁

与乐观锁相对应的就是悲观锁了。悲观锁就是在操作数据时，认为此操作会出现数据冲突，所以在进行每次操作时都要通过获取锁才能进行对相同数据的操作，这点跟java中的synchronized很相似，所以悲观锁需要耗费较多的时间。另外与乐观锁相对应的，悲观锁是由数据库自己实现了的，要用的时候，我们直接调用数据库的相关语句就可以了。

说到这里，由悲观锁涉及到的另外两个锁概念就出来了，它们就是共享锁与排它锁。 共享锁和排它锁是悲观锁的不同的实现 ，它俩都属于悲观锁的范畴。

使用，排它锁举例

要使用悲观锁，我们必须关闭mysql数据库的自动提交属性，因为MySQL默认使用autocommit模式，也就是说，当你执行一个更新操作后，MySQL会立刻将结果进行提交。

我们可以使用命令设置MySQL为非autocommit模式：

set autocommit=0;

 

# 设置完autocommit后，我们就可以执行我们的正常业务了。具体如下：

 

# 1. 开始事务

 

begin;/begin work;/start transaction; (三者选一就可以)

 

# 2. 查询表信息

 

select status from TABLE where id=1for update;

 

# 3. 插入一条数据

 

insert intoTABLE (id,value) values (2,2);

 

# 4. 修改数据为

 

update TABLE setvalue=2where id=1;

 

# 5. 提交事务

 

commit;/commit work;

共享锁

共享锁又称 读锁 read lock ，是读取操作创建的锁。其他用户可以并发读取数据，但任何事务都不能对数据进行修改（获取数据上的排他锁），直到已释放所有共享锁。

如果事务T对数据A加上共享锁后，则其他事务只能对A再加共享锁，不能加排他锁。获得共享锁的事务只能读数据，不能修改数据

打开第一个查询窗口

begin;/beginwork;/starttransaction;  (三者选一就可以)

 

SELECT * fromTABLEwhereid = 1  lockinsharemode;

然后在另一个查询窗口中，对id为1的数据进行更新

update  TABLEsetname="www.souyunku.com"whereid =1;

此时，操作界面进入了卡顿状态，过了超时间，提示错误信息

如果在超时前，执行 commit ，此更新语句就会成功。

[SQL]update  test_one setname="www.souyunku.com"whereid =1;

[Err] 1205 - Lockwaittimeout exceeded; tryrestarting transaction

加上共享锁后，也提示错误信息

update  test_one setname="www.souyunku.com"whereid =1lockinsharemode;

[SQL]update  test_one setname="www.souyunku.com"whereid =1lockinsharemode;

[Err] 1064 - You have an error in yourSQL syntax; check the manual thatcorresponds to your MySQLserverversionfor the right syntax touse near 'lock in sharemode'at line 1

在查询语句后面增加   LOCK IN SHARE MODE ，Mysql会对查询结果中的每行都加共享锁，当没有其他线程对查询结果集中的任何一行使用排他锁时，可以成功申请共享锁，否则会被阻塞。其他线程也可以读取使用了共享锁的表，而且这些线程读取的是同一个版本的数据。

加上共享锁后，对于 update,insert,delete 语句会自动加排它锁。

排它锁

排他锁 exclusive lock（也叫writer lock）又称 写锁 。

排它锁是悲观锁的一种实现，在上面悲观锁也介绍过。

若事务 1 对数据对象A加上X锁，事务 1 可以读A也可以修改A，其他事务不能再对A加任何锁，直到事物 1 释放A上的锁。这保证了其他事务在事物 1 释放A上的锁之前不能再读取和修改A。排它锁会阻塞所有的排它锁和共享锁

读取为什么要加读锁呢：防止数据在被读取的时候被别的线程加上写锁，

使用方式：在需要执行的语句后面加上 for update 就可以了

行锁

行锁又分 共享锁 和 排他锁 ,由字面意思理解，就是给某一行加上锁，也就是一条记录加上锁。

注意：行级锁都是基于索引的，如果一条SQL语句用不到索引是不会使用行级锁的，会使用表级锁。

共享锁：

名词解释：共享锁又叫做读锁，所有的事务只能对其进行读操作不能写操作，加上共享锁后在事务结束之前其他事务只能再加共享锁，除此之外其他任何类型的锁都不能再加了。

SELECT * fromTABLEwhereid = "1"  lockinsharemode;  结果集的数据都会加共享锁

排他锁：

名词解释：若某个事物对某一行加上了排他锁，只能这个事务对其进行读写，在此事务结束之前，其他事务不能对其进行加任何锁，其他进程可以读取,不能进行写操作，需等待其释放。

selectstatusfromTABLEwhereid=1forupdate;

可以参考之前演示的共享锁,排它锁语句

由于对于表中,id字段为主键，就也相当于索引。执行加锁时，会将id这个索引为1的记录加上锁，那么这个锁就是行锁。

表锁

如何加表锁

innodb 的行锁是在有索引的情况下,没有索引的表是锁定全表的.

Innodb中的行锁与表锁

前面提到过，在Innodb引擎中既支持行锁也支持表锁，那么什么时候会锁住整张表，什么时候或只锁住一行呢？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！

在实际应用中，要特别注意InnoDB行锁的这一特性，不然的话，可能导致大量的锁冲突，从而影响并发性能。

行级锁都是基于索引的，如果一条SQL语句用不到索引是不会使用行级锁的，会使用表级锁。行级锁的缺点是：由于需要请求大量的锁资源，所以速度慢，内存消耗大。

死锁

死锁（Deadlock）  所谓死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。由于资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行，这就产生了一种特殊现象死锁。

解除正在死锁的状态有两种方法：

第一种：

1.查询是否锁表

showOPENTABLESwhere In_use > 0;

2.查询进程（如果您有SUPER权限，您可以看到所有线程。否则，您只能看到您自己的线程）

showprocesslist

3.杀死进程id（就是上面命令的id列）

killid

第二种：

1：查看当前的事务

SELECT * FROMINFORMATION_SCHEMA.INNODB_TRX;

2：查看当前锁定的事务

SELECT * FROMINFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCKS;

3：查看当前等锁的事务

SELECT * FROMINFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCK_WAITS;

杀死进程

kill线程ID

如果系统资源充足，进程的资源请求都能够得到满足，死锁出现的可能性就很低，否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次，进程运行推进顺序与速度不同，也可能产生死锁。产生死锁的四个必要条件：

（1）互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。（2）请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。（3）不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。（4）循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

虽然不能完全避免死锁，但可以使死锁的数量减至最少。将死锁减至最少可以增加事务的吞吐量并减少系统开销，因为只有很少的事务回滚，而回滚会取消事务执行的所有工作。由于死锁时回滚而由应用程序重新提交。

下列方法有助于最大限度地降低死锁：

（1）按同一顺序访问对象。（2）避免事务中的用户交互。（3）保持事务简短并在一个批处理中。（4）使用低隔离级别。（5）使用绑定连接。

参考 :

https://blog.csdn.net/puhaiyang/article/details/72284702

https://www.jb51.net/article/78088.htm

MySQL读写分离

1、 简介

当今MySQL使用相当广泛，随着用户的增多以及数据量的增大，高并发随之而来。然而我们有很多办法可以缓解数据库的压力。分布式数据库、负载均衡、读写分离、增加缓存服务器等等。这里我们将采用读写分离技术进展缓解数据库的压力。

其中实现读写分离的技术有很多方法，这里我们将采用mysql-proxy这个中间软件来实现。这个软件中含有一个读写分离的lua文件，这也是我们使用mysql-proxy实现读写分离必用的文件，它需要lua解析器进行解析。因此我们还需要安装一个lua解析器。

2、基本环境

三台linux虚拟主机

Linux版本CentOS6.6、MySQL 5.5

mysql-proxy-0.8.5

lua-5.1.4

ip：192.168.95.11（写）、192.168.95.12（读）、192.168.95.13（mysql-proxy）

3、配置主从复制

详细可以参考：mysql主从复制与主主复制

http://www.cnblogs.com/phpstudy2015-6/p/6485819.html#_label2

粗略介绍一下数据库的主从复制的配置：

第一步：

在192.168.95.11中创建一个192.168.95.12主机中可以登录的MySQL用户

用户：mysql12

密码：mysql12

mysql>GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO ‘mysql12’@’192.168.95.12’ IDENTIFIED BY ‘mysql12’;
mysql>FLUSH PRIVILEGES;

 

第二步：

查看192.168.95.11MySQL服务器二进制文件名与位置

mysql>SHOW MASTER STATUS;

 

第三步：

告知二进制文件名与位置

在192.168.95.12中执行：

mysql> change master to    
   -> master_host='192.168.95.11',
   -> master_user='mysql12',
   ->  master_password='mysql12',
   ->  master_log_file='mysql-bin.000124',
   -> master_log_pos=586;

 

第四步：

在192.168.95.12中

mysql>SLAVE START;   #开启复制

mysql>SHOW SLAVE STATUS\G   #查看主从复制是否配置成功

 

主从复制配置成功！

（注意：上面Relicate_Do_DB:aa表示主从复制只针对数据库aa【这是我之前设置的就没改了】，这里就不讲这个了，要想去了解学医这个的话可以参考文章：

http://www.cnblogs.com/phpstudy2015-6/p/6485819.html#_label7

 

4、MySQL读写分离配置

 

百度云下载：

链接：http://pan.baidu.com/s/1slTl18L 

密码：9j0m

4.1、安装lua

官网下载：http://www.lua.org/download.html

　　Lua 是一个小巧的脚本语言。Lua由标准C编写而成，代码简洁优美，几乎在所有操作系统和平台上都可以编译，运行。

　　一个完整的Lua解释器不过200k，在目前所有脚本引擎中，Lua的速度是最快的。这一切都决定了Lua是作为嵌入式脚本的最佳选择。

1）、安装lua需要依赖很多软件包。

　　可以通过rpm -qa | grep name检查以下软件是否安装：

　　gcc*、gcc-c++*、autoconf*、automake*、zlib*、libxml*、ncurses-devel*、libmcrypt*、libtool*、flex*、pkgconfig*、libevent*、glib*

　　若缺少相关的软件包，可通过yum -y install方式在线安装，或直接从系统安装光盘中找到并通过rpm -ivh方式安装。（我的话一般是直接在系统光盘软件库中找到直接rpm安装的，有些找不到，则先在网上下载然后在ftp传给linux再进行安装）

2）、依赖软件安装完毕后则进行编译安装lua

　　MySQL-Proxy的读写分离主要是通过rw-splitting.lua脚本实现的，因此需要安装lua。

官网下载：

http://www.lua.org/download.html（下载源码包）

# wget http://www.lua.org/ftp/lua-5.1.4.tar.gz  
# tar zxvf lua-5.1.4.tar.gz 
# cd lua-5.1.4  
# make linux
# make install
# export LUA_CFLAGS="-I/usr/local/include" LUA_LIBS="-L/usr/local/lib -llua -ldl" LDFLAGS="-lm" 
（我安装的时候是直接在光盘软件库中找到，直接rpm安装）

 

4.2、安装mysql-proxy

1）、首先查看linux版本确认是32位还是64为系统

　　查看linux内核版本

　　# cat /etc/issue

　　查看linux版本

　　# cat /proc/version

2）、按系统位数下载（上面百度云链接64位的文件）

3）、安装

# tar –zxvf mysql-proxy-0.8.5- linux-rhel5-x86-64bit.tar.gz
# mkdir /usr/local/mysql-proxy
# cp ./ mysql-proxy-0.8.5-linux-rhel5-x86-64bit/* /usr/local/mysql-proxy
# cd /usr/local/mysql-proxy

 

 

安装成功

 

5、MySQL读写分离测试

 

1）、修改rw-splitting.lua文件

　　修改默认连接，进行快速测试，不修改的话要达到连接数为4时才启用读写分离

　　#cp/usr/local/mysql-proxy/share/doc/mysql-proxy/rw-splitting.lua ./

 

　　# vi rw-splitting.lua

 

2）、修改完成后，启动mysql-proxy

# cd /usr/local/mysql/bin
# ./mysql-proxy --proxy-read-only-backend-addresses=192.168.95.12:3306 --proxy-backend-addresses=192.168.95.11:3306 --proxy-lua-script=/usr/local/mysql-proxy/rw-splitting.lua &

参数： 

--proxy-read-only-backend-addresses#只读服务器地址（ip）

--proxy-backend-addresses#服务器地址（主服务器）

--proxy-lua-script#lua脚本路劲

& #表示后台执行

 

3）、创建用于读写分离的数据库连接用户

　　用户名：proxy1

　　密  码：321

mysql>grant all on *.* to 'proxy1'@'192.168.95.13' identified by '321';
mysql>use aa;
mysql>create table tab1(id int auto_increment,name varchar(32) not null,primary key(id));

【因为已经开启了主从复制所以，11、12主机mysql中都创建了这个用户】

4）、测试登陆账号[email protected]进行添加数据

可以使用任意ip客户端登陆这个账号

　　在192.168.95.13登陆：

# ./mysql -u proxy1 -P4040 -h192.168.95.13 –p

 

在两个mysql中查看结果：一致

 

结果表明：账号使用

(ps：id是自增长，之前高主主复制的时候更改了配置文件，还没更改回来，就将就用着先吧)

5）、关闭12mysql的从复制

　　mysql> stop slave;

 

6）、证明写分离

　　使用[email protected]账号打开多个客户端进行插入数据

　　打开三个mysql客户端分别插入2条数据：

mysql> insert into tab1 (name) values('stop_slave11111');

….

mysql> insert into tab1 (name) values('stop_slave6666’);

查看：

　　分别登陆11mysql与12mysql查看aa.tab1中的数据

主数据库：

 

从数据库：

 

结果中显示插入的数据存在与主数据库，而从数据库没有，所以证明写能够分离。

7）、证明读分离

　　使用[email protected]账号登陆mysql，查看aa.tab1中的数据

mysql>use aa;mysql>select*from tab1;

 

结果中显示只有从数据库的数据，结合上面的测试，可以证明读分离。

 

6、建议

 

为了方便启动与管理mysql-proxy可以创建mysql-proxy服务管理脚本

下面这个管理脚本仅适合以上我给出的安装路径位置

【此管理脚本需要按照自己的安装路径做出相应的修改方可使用】

#!/bin/sh

#
# mysql-proxy This script starts and stops the mysql-proxy daemon
#
# chkconfig: - 78 30
# processname: mysql-proxy
# description: mysql-proxy is a proxy daemon to mysql

# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions

#PROXY_PATH=/usr/local/bin
PROXY_PATH=/usr/local/mysql-proxy/bin

prog="mysql-proxy"

# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network

# Check that networking is up.
[ ${NETWORKING} = "no" ] && exit 0

# Set default mysql-proxy configuration.
#PROXY_OPTIONS="--daemon"

PROXY_OPTIONS="--proxy-read-only-backend-addresses=192.168.95.12:3306 --proxy-backend-addresses=192.168.95.11:3306 --proxy-lua-script=/usr/local/mysql-proxy/rw-splitting.lua"

PROXY_PID=/usr/local/mysql-proxy/run/mysql-proxy.pid

# Source mysql-proxy configuration.
if [ -f /etc/sysconfig/mysql-proxy ]; then
       . /etc/sysconfig/mysql-proxy
fi

PATH=$PATH:/usr/bin:/usr/local/bin:$PROXY_PATH
# By default it's all good
RETVAL=0

# See how we were called.
case "$1" in
 start)
       # Start daemon.
       echo -n $"Starting $prog: "
       $NICELEVEL $PROXY_PATH/mysql-proxy $PROXY_OPTIONS --daemon --pid-file=$PROXY_PID --user=root --log-level=debug --log-file=/usr/local/mysql-proxy/log/mysql-proxy.log
       RETVAL=$?
       echo
       if [ $RETVAL = 0 ]; then
               touch /var/lock/subsys/mysql-proxy]
               echo "ok"
       fi
      ;;
 stop)
       # Stop daemons.
       echo -n $"Stopping $prog: "
       killproc $prog
       RETVAL=$?
       echo
       if [ $RETVAL = 0 ]; then
               rm -f /var/lock/subsys/mysql-proxy
               rm -f $PROXY_PID
       fi
      ;;
 restart)
       $0 stop
       sleep 3
       $0 start
      ;;
 condrestart)
      [ -e /var/lock/subsys/mysql-proxy ] && $0 restart
     ;;
 status)
       status mysql-proxy
       RETVAL=$?
      ;;
 *)
       echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status|condrestart}"
       RETVAL=1
      ;;
esac
exit $RETVAL

 

 

#---我将mysql-proxy服务管理脚本放在了/usr/local/mysql-proxy/init.d/文件夹里
#---给执行权限，建立相应目录
#chmod +x /usr/local/mysql-proxy/init.d/mysql-proxy
#mkdir /usr/local/mysql-proxy/run
#mkdir /usr/local/mysql-proxy/log

#cd /usr/local/mysql-proxy/init.d/
#---启动mysql-proxy
#./mysql-proxy start
#---停止mysql-proxy
#./mysql-proxy stop
#---重启mysql-proxy
#./mysql-proxy restart

 

一些相关参数：

PROXY_PATH=/usr/local/mysql-proxy/bin //定义mysql-proxy服务二进制文件路径

--proxy-read-only-backend-addresses=192.168.95.12:3306   //定义后端只读从服务器地址
--proxy-backend-addresses=192.168.95.11:3306   //定义后端主服务器地址
--proxy-lua-script=/usr/local/mysql-proxy/rw-splitting.lua   //定义lua读写分离脚本路径

PROXY_PID=/usr/local/mysql-proxy/run/mysql-proxy.pid   //定义mysql-proxy PID文件路径

--daemon   //定义以守护进程模式启动
--keepalive   //使进程在异常关闭后能够自动恢复【上面的管理脚本没有加上此参数】
--user=root   //以root用户身份启动服务
--log-level=debug   //定义log日志级别，由高到低分别有(error|warning|info|message|debug)
--log-file=/usr/local/mysql-proxy/log/mysql-proxy.log   //定义log日志文件路径