前言
本文讲述mysql锁定义,lock与latch区别,Innodb中的锁,强制开启S/X锁,自增长锁,行锁的3中算法,锁升级等,主要参照来自《MYSQL技术内幕 第2版》这本书,以及参杂了自己的一些理解。
锁定义/作用
为支持对 共享资源 的并发访问,保证数据的一致性
与完整性
,数据库所提供的一种约束机制。不同的数据库和不同的引擎有着不同实现方式及支持度,可分为行,页,表锁。(MyISAM是表锁,SQL SERVER是行级锁,InnoDB默认也是行级锁)
行锁 | 页锁 | 表锁 | |
---|---|---|---|
MyISAM | √ | ||
Innodb | √ | √ | |
BDB | √ | ||
SQL Server | √ | √ |
前三个都是MYSQL的不同引擎。
lock与latch(门闩shuan)
latch适用于短期锁定的
轻量级锁
(门闩不防盗嘛),锁定时间过长时,性能会非常差。
lock的对象是事务,锁定的是数据库中的对象:行、页、表,锁在commit或rollback时才会释放。
latch分为mutex(互斥锁)和rwlock(读写锁),用于保证并发线程
操作临界资源(可以理解为共享资源)的正确性。
latch是面向数据库系统底层的,目前没找供用户开发的api,除非DBA,普通开发者基本用不到,了解即可。
lock | latch | |
---|---|---|
对象 | 事务 | 线程 |
持续时间 | 整个事务 | 临界资源 |
模式 | 行,页,表锁 | mutex,rwlock |
保存在 | lock manager的哈希表中 | 数据结构的对象中 |
mysql innodb中:
查看latch命令: `show engine innodb latch`
查看lock命令: `show engine innodb status`
Innodb引擎中的锁
innodb支持行锁和表锁(不支持表锁),默认为行锁。
两种行级锁:
- 共享锁(S lock):允许事务读1行
- 排他锁(X lock):允许事务删除或更新1行
在A获得S锁后,B可获S锁,但不能加X,否则A会阻塞。(读不影响数据)
在A获得X锁后,B不能再获得任何锁。(修改必须独占)
S锁可以理解为读锁,X锁可以理解为独占锁,且X优先级高于S。
Innodb支持多粒度锁定,允许行级、表级上的锁同时存在。(Innodb不支持页级锁)为此推出一种新的锁方式意向锁(Intention Lock):将锁定的对象分为多个层次,以满足事务在更细的细粒度上加锁。
一句话概括就是,对上层对象(页,表)加同样的意向锁(IS/IX)。同样的意思就是记录加S,上层对象就加IS;同理,记录加X,上层对象就加IX。
所有兼容情况:(兼容就是能获取,不兼容就是要等待阻塞)
很明显,是对称矩阵哦
一致性非锁定读
一致性非锁定读(consistent nolocking read):指的是在读取被加X锁的行时,不需要等待行锁的释放,会去读它的快照(snapshot)。
一个行有多个快照数据,究竟读哪一个呢?
READ COMMITED是读最新的,READ REPEATEABLE(Innodb默认隔离级别)是读的是自己事务begin前的。(这里的场景是开启两个事务,一个查,一个改,有先后。)READ COMMITD会破坏隔离性(Isolation)
一致性锁定读--强制开启锁
虽然可重复读(默认隔离级别)保证了隔离性,但为了确保数据的一致性,我们可以显式强制加锁
:
- SELECT ... IN SHARE MODE
- SELECT ... FOR UPDATE
上面的in share mode
是加的S锁。for update
是加的X锁。
自增长锁
对字段设置auto_incrment时,自增计算器会保存在表中,锁会在insert语句之后,事务commit之前释放。(特殊的机制,为提高插入性能,没有选择事务结束再释放,而是Insert后)。后面MYSQL还新增了innodb_autoinc_mode
来进一步控制自增长。
注:Innodb下自增列必须是索引,而且是索引的第一列(组合索引情况下),否则抛出异常。MyISAM没有这要求。
行锁的3种算法
- Record Lock :记录锁,锁定自己的记录
- Gap Lock:沟锁,锁自己附近的范围,不包括自己记录(开区间)
- Next-key Lock:范围+自己,Record+Gap结合(闭区间)
Record Lock是锁住索引记录
,主键也是索引之一。
Next-key是行查询
select默认采用的锁算法,如有索引:10,13,20。则锁区间为:(-∞,10],(10,13],(13,20],(20,+∞)。
显知,gap的话就包含自己,]变成了)。
next-key这里的next指的就是右区间为闭区间,推理:previous-key指的是左区间闭合。
注:自动降级:若索引中含有唯一属性(**唯一**索引),则next-key会自动降级为record-key。(范围锁——>只锁自己)
next-key机制的发明是为了解决Phantom problem
(幻像问题),是的mysql可以不到serializable就可以解决幻读。
幻像:一个事务A在未提交时,两次sql的执行的结果的数据条数不一样,B向其中修改的数据被A在第二次读走了。违背了隔离性。
脏读: A读到了B中未提交
的数据,若B之后回滚了,则读到了脏数据。
不可重复读: B对A读到的值进行了修改,A第二次读到的数据值变了。
锁升级(lock escalation)
定义:锁的粒度降低。如:行锁——>页锁——>表锁
作用:锁是稀有资源,升级是为了提高效率,防止系统使用太多内存来维护锁。
Innodb存储引擎不存在锁升级。因为它不是根据记录来产生行锁,而是根据事务访问的每个页来管理锁,采用位图
方式。锁住一个页的一条与锁住多条的开销一样。
这里的`页来管理锁`和上面`innodb不支持页锁`有点绕,我也没理解,我后面去查证一下。