MySQL实战（五）mysql锁分析

一、MySQL中的锁

1、在MySQL中，主要定义了以下几种锁：

    页级:引擎 BDB。

    表级:引擎 MyISAM ， 理解为锁住整个表，可以同时读，写不行

    行级:引擎 INNODB ， 单独的一行记录加锁。

    表级锁粒度大，直接锁定整张表，在锁定期间，其它进程无法对该表进行写操作；如果是读锁，则其它进程读也不允许。

    行级锁粒度小，仅对指定的记录进行加锁，其它进程还是可以对同一个表中的其它记录进行操作。

    页级锁介于表级锁和行级锁之间，一次锁定相邻的一组记录。

2、MySQL具体的锁实现

    MySQL表级锁有两种模式：表共享读锁（Table Read Lock）和表独占写锁（Table Write Lock），所以对MyISAM表进行读操作时，它不会阻塞其他用户对同一表的读请求，但会阻塞 对同一表的写操作；而对MyISAM表的写操作，则会阻塞其他用户对同一表的读和写操作。

    InnoDB有两种模式的行锁：共享锁（S）：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； 排他锁（X)：允许获得排他锁的事务。

    为了允许表级锁和行级锁共存，实现多粒度锁机制，InnoDB还有两种内部使用的意向锁（Intention Locks），这两种意向锁都是表锁。

    1） 意向共享锁（IS）：事务打算给数据行加行共享锁，事务在给一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁。

    2）意向排他锁（IX）：事务打算给数据行加行排他锁，事务在给一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。

关系如下表

	共享锁（S）	排他锁（X）	意向共享锁（IS）	意向排他锁（IX）
共享锁（S）	兼容	冲突	兼容	冲突
排他锁（X）	冲突	冲突	冲突	冲突
意向共享锁（IS）	兼容	冲突	兼容	兼容
意向排他锁（IX）	冲突	冲突	兼容	兼容

注意：意向锁是InnoDB自动加的，不需要用户干预；对于insert、update、delete，InnoDB会自动给涉及的数据加排他锁（X）。

3、MySQL锁定的规则

写锁：如果在表上没有锁，在它上面放一个写锁，否则，把锁定请求放在写锁定队列中。

读锁：如果在表上没有写锁定，把一个读锁定放在它上面；否则，把锁请求放在读锁定队列中。

MySQL对于InnodB和BDB这两种存储引擎，都可能存在死锁，是因为在SQL语句处理期间，InnoDB自动获得行锁定和BDB获得页锁定，而不是在事务启动时获得。三种锁的不同特点：

1） 表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。

2） 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，并发度也最高。

3） 页面锁：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般。

仅从锁的角度来说，表级锁更适合于以查询为主，只有少量按索引条件更新数据的应用；行级锁更适合于有大量按索引条件并发更新少量不同数据，同时又有并发查询的应用。

4、MyISAM与InnoDB的实现

 MyISAM锁调度是如何实现的呢？研究表明，写进程将先获得锁（即使读请求先到锁等待队列），这可能导致当有大量的写操作、读操作可能被阻塞。可以指定参数low-priority-updates，使MyISAM默认引擎给予读请求以优先的权利，设置其值为1使优先级降低。

MyISAM表的读操作与写操作之间，以及写操作之间是串行的！当一个线程获得对一个表的写锁后，只有持有锁的线程可以对表进行更新操作，其他线程的读、写操作都会等待，直到锁被释放为止。

MyISAM在执行查询语句（SELECT）前，会自动给涉及的所有表加读锁，在执行更新操作（UPDATE、DELETE、INSERT等）前，会自动给涉及的表加写锁，这个过程并不需要用户干预，因此，用户一般不需要直接用LOCK TABLE命令给MyISAM表显式加锁。

在一定条件下，MyISAM表也支持查询和插入操作的并发进行。MyISAM存储引擎有一个系统变量concurrent_insert，专门用以控制其并发插入的行为，其值分别可以为0、1或2。当设置为0时，不允许并发插入；当设置为1时，如果MyISAM表中没有空洞（即表的中间没有被删除的行），MyISAM允许在一个进程读表的同时，另一个进程从表尾插入记录。这也是MySQL的默认设置；当设置为2时，无论MyISAM表中有没有空洞，都允许在表尾并发插入记录。

InnoDB行锁是通过给索引项加锁实现的，如果没有索引，InnoDB会通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁,也就是说：如果不通过索引条件检索数据，那么InnoDB将对表中所有数据加锁，实际效果跟表锁一样。 行锁分为三种情形：

Record lock ：对索引项加锁，即锁定一条记录。

Gap lock：对索引项之间的‘间隙’、对第一条记录前的间隙或最后一条记录后的间隙加锁，即锁定一个范围的记录，不包含记录本身

Next-key Lock：锁定一个范围的记录并包含记录本身（上面两者的结合）。

二、InnoDB产生的死锁问题

MyIsam是不会产生死锁的，因为会总是一次性获得所需的全部锁。在InnoDB中，锁是逐步获得的，就造成了死锁的可能。发生死锁后，InnoDB一般都可以检测到，并使一个事务释放锁回退，另一个获取锁完成事务。

1、查看表的锁定情况，可以通过命令：

#表锁定争夺
SHOW STATUS LIKE 'table%';
#行锁定争夺
SHOW STATUS LIKE 'innodb_row%';

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，还可以通过设置InnoDB Monitors来进一步观察发生锁冲突的表、数据行等，并分析锁争用的原因。

2、MySQL是通过wait-for graph算法进行死锁检查的。

每当加锁请求无法满足并进入等待时，就会自动触发算法。所以innoDB讲事务看成一个个节点，将资源看成是锁。

三、减少死锁的策略

1）在应用中，如果不同的程序会并发存取多个表，应尽量约定以相同的顺序来访问表，这样可以大大降低产生死锁的机会。

2）在程序以批量方式处理数据的时候，如果事先对数据排序，保证每个线程按固定的顺序来处理记录，也可以大大降低出现死锁的可能。

3）在REPEATABLE-READ隔离级别下，如果两个线程同时对相同条件记录用SELECT...FOR UPDATE加排他锁，在没有符合该条件记录情况下，两个线程都会加锁成功。程序发现记录尚不存在，就试图插入一条新记录，如果两个线程都这么做，就会出现死锁。这种情况下，将隔离级别改成READ COMMITTED，就可避免问题。