MySQL锁系列1

MySQL的锁：
MySQL内部有很多种类的锁，按照用途不同，可以分为两类：
1. 保护内存结构的锁，实现同步机制
　　server层对于线程共享的变量，基本上使用mutex，rwlock来做保护。
　　innodb层会增加使用spinlock自旋锁

2. 提供或者保证事务性功能的锁
　　server提供了MDL锁，表锁两种锁
　　innodb实现行级锁

原子操作：

　　在单处理器系统（UniProcessor）结构中，在一个指令周期内完成的都是原子指令，因为硬中断的响应是在每一个cpu指令完成后check的。
而在多处理器结构（Symmetric Multi-Processor）中，要想完成一个原子指令，还需要保证多个core之间的一致性，这里就引入了锁总线的步骤。

例如：x86体系下的cmpxchg指令

下面使用原子指令来实现mutex，rwlock，spinlock的简单伪代码

1. mutex的伪代码:

mutex_lock:

while(1)
  if cmpxchg(*lock,0,1)==0
    success
    break;
  else
    futex(wait)

mutex_unlock:

if cmpxchg(*lock,1,0)==0
  futex(wakeup) 
  success

　　

2. spinlock的伪代码:

spinlock_lock:

while(1)
  /* spin */
  if compchg(*lock,0,1)==0
    success
    break

spinlock_unlock:

if cmpxchg(*lock,1,0)==0 
success

　　

3. rwlock的伪代码:

/* variables */

mutex_lock rw_mutex
int r_cnt;
int w_cnt;
int if_has_w_req;/* 防饿死*/

rwlock_r_lock:

mutex_lock(rw_mutex)
while(1)
  if(!if_has_w_req && w_cnt ==0)
    success
    r_cnt++
    mutex_unlock(rw_mutex)
    return
  else
    futex(wait)

rwlock_r_unlock:

mutex_lock(rw_mutex)
r_cnt--;
mutext_unlock(rw_mutex)
fetex(wake_up)

rwlock_w_lock:

mutex_lock(rw_mutex)
if_has_w_req++
while(1)
  if(r_cnt>0 ||w_cnt >0)
    fetux(wait)
  else
    if_has_w_req--
    success
    w_cnt++;
    break
mutext_unlock(rw_mutex) 

rwlock_w_unlock:

mutex_lock(rw_mutex)
w_cnt--
mutex_unlock(rw_mutex)

　　

下面通过几篇blog分别介绍一下MySQL事务中的表锁，mdl元数据锁，innodb锁：

另外：关于死锁的讨论，这里先列出需要关注的两点：

1. 内存结构的锁，必须控制加锁的顺序，保证逻辑上不出现死锁
2. 事务锁，在无法保证用户的使用数据库行为的时候，需要死锁检测

附tips：

　　在mutex的使用上的一个小tips：

　　因为thread如果已经获得了mutex， 那么如果再次lock的话，会产生死锁，要么代码能够控制好，要么可以使用下面的这个结构：

typedef struct my_mutex{
 　　pthread_mutext_t mutex;
　　 pthread_t thread;
　　 unsigned count;
 }my_mutex;

在lock之前，使用 mutex_is_owner()来判断是否已经拿到这个mutex了。

bool mutex_is_owner( my_mutex * mutex){
　　return pthread_equal(thread_self(), mutex->thread);
}

待续