锁的认识
1.1 锁的解释
计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制
1.2 锁的重要性[
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在数据库中,除传统计算资源(CPU、RAM、I\O等)的争抢,数据也是一种供多用户共享的资源。
如何保证数据并发访问的一致性,有效性,是所有数据库必须要解决的问题。
锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素,因此锁对数据库尤其重要。
1.3 锁的缺点
加锁是消耗资源的,锁的各种操作,包括获得锁、检测锁是否已解除、释放锁等 ,都会增加系统的开销。
锁的类型
2.1 表锁
种类
读锁(read lock),也叫共享锁(shared lock)
针对同一份数据,多个读操作可以同时进行而不会互相影响(select)
写锁(write lock),也叫排他锁(exclusive lock)
当前操作没完成之前,会阻塞其它读和写操作(update、insert、delete)
存储引擎默认锁 : MyISAM
特点[
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1. 对整张表加锁
2. 开销小
3. 加锁快
4. 无死锁
5. 锁粒度大,发生锁冲突概率大,并发性低
结论
1. 读锁会阻塞写操作,不会阻塞读操作
2. 写锁会阻塞读和写操作
MyISAM的读写锁调度是写优先,这也是MyISAM不适合做写为主表的引擎,因为写锁以后,其它线程不能做任何操作,大量的更新使查询很难得到锁,从而造成永远阻塞。
2.2 行锁
种类
读锁(read lock),也叫共享锁(shared lock)
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。
写锁(write lock),也叫排他锁(exclusive lock)
允许获得排他锁的事务更新数据,阻止其他事务取得相同数据集的共享锁和排他锁若事务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。排他锁指的是一个事务在一行数据加上排他锁后,其他事务不能再在其上加其他的锁。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种是不能修改数据的,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。
意向共享锁(IS)
一个事务给一个数据行加共享锁时,必须先获得表的IS锁
意向排它锁(IX)
一个事务给一个数据行加排他锁时,必须先获得该表的IX锁
存储引擎默认锁 :InnoDB
特点
1. 对一行数据加锁
2. 开销大
3. 加锁慢
4. 会出现死锁
5. 锁粒度小,发生锁冲突概率最低,并发性高
事务并发带来的问题
1. 更新丢失
解决:让事务变成串行操作,而不是并发的操作,即对每个事务开始---对读取记录加排他锁
2. 脏读
解决:隔离级别为Read uncommitted
3. 不可重读 解决:使用Next-Key Lock算法来避免 4. 幻读 解决:间隙锁(Gap Lock)
如何上锁?
3.1 表锁
隐式上锁(默认,自动加锁自动释放)
select //上读锁
insert、update、delete //上写锁
显式上锁(手动)
lock table tableName read;//读锁
lock table tableName write;//写锁
解锁(手动)
unlock tables;//所有锁表
3.2 行锁
隐式上锁(默认,自动加锁自动释放)
select //不会上锁
insert、update、delete //上写锁
显式上锁(手动)
select * from tableName lock in share mode;//读锁
select * from tableName for update;//写锁
解锁(手动)
1. 提交事务(commit)
2. 回滚事务(rollback)
3. kill 阻塞进程
优化建议[
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1. 尽可能让所有数据检索都通过索引来完成,避免无索引行锁升级为表锁
2. 合理设计索引,尽量缩小锁的范围
3. 尽可能较少检索条件,避免间隙锁
4. 尽量控制事务大小,减少锁定资源量和时间长度
5. 尽可能低级别事务隔离
死锁
6.1 解释
指两个或者多个事务在同一资源上相互占用,并请求锁定对方占用的资源,从而导致恶性循环的现象
6.2 产生的条件
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,在没有使用完之前,不能强行剥夺
4. 循环等待条件:多个进程之间形成的一种互相循环等待的资源的关系
6.1 解决
1. 查看死锁:show engine innodb status \G
2. 自动检测机制,超时自动回滚代价较小的事务(innodb_lock_wait_timeout 默认50s)
3. 人为解决,kill阻塞进程(show processlist) 4. wait for graph 等待图(主动检测)
6.1 如何避免
1. 加锁顺序一致,尽可能一次性锁定所需的数据行
2. 尽量基于primary(主键)或unique key更新数据
3. 单次操作数据量不宜过多,涉及表尽量少
4. 减少表上索引,减少锁定资源
5. 尽量使用较低的隔离级别 6. 尽量使用相同条件访问数据,这样可以避免间隙锁对并发的插入影响 7. 精心设计索引,尽量使用索引访问数据 8. 借助相关工具:pt-deadlock-logger