• 【MySQL】锁之InnoDB


    纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。

    InnoDB行锁

    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。

    InnoDB 实现了以下两种类型的行锁。

    • 共享锁(S):又称为读锁,简称S锁,共享锁就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁,都能访问到数据,但是只能读不能修改。
    • 排他锁(X):又称为写锁,简称X锁,排他锁就是不能与其他锁并存,如一个事务获取了一个数据行的排他锁,其他事务就不能再获取该行的其他锁(包括共享锁和排他锁),但是获取排他锁的事务是可以对数据就行读取和修改。

    可以通过以下语句显示给记录集加共享锁或排他锁 。

    共享锁(S):SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE
    
    排他锁(X) :SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE
    

    对于UPDATE、DELETE和INSERT语句,InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁(X);
    对于普通SELECT语句,InnoDB不会加任何锁;

    行锁案例

    在测试前仍然准备相关测试表和数据,注意表的存储引擎为InnoDB:

    create table test_innodb_lock(
    	id int(11),
    	name varchar(16),
    	sex varchar(1)
    )engine = innodb default charset=utf8;
    
    insert into test_innodb_lock values(11,'100','1');
    insert into test_innodb_lock values(3,'3','1');
    insert into test_innodb_lock values(4,'400','0');
    insert into test_innodb_lock values(5,'500','1');
    insert into test_innodb_lock values(6,'600','0');
    insert into test_innodb_lock values(7,'700','0');
    insert into test_innodb_lock values(8,'800','1');
    insert into test_innodb_lock values(9,'900','1');
    insert into test_innodb_lock values(1,'200','0');
    
    create index idx_test_innodb_lock_id on test_innodb_lock(id);
    create index idx_test_innodb_lock_name on test_innodb_lock(name);
    

    创建完成,我们看一下表结构和表数据,方便后面操作查看:

    mysql> desc test_innodb_lock;
    +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
    | Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
    +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
    | id    | int(11)     | YES  | MUL | NULL    |       |
    | name  | varchar(16) | YES  | MUL | NULL    |       |
    | sex   | varchar(1)  | YES  |     | NULL    |       |
    +-------+-------------+------+-----+---------+-------+
    3 rows in set (0.00 sec)
    
    
    mysql> select * from test_innodb_lock;
    +------+------+------+
    | id   | name | sex  |
    +------+------+------+
    |   11 | 100  | 1    |
    |    3 | 3    | 1    |
    |    4 | 400  | 0    |
    |    5 | 500  | 1    |
    |    6 | 600  | 0    |
    |    7 | 700  | 0    |
    |    8 | 800  | 1    |
    |    9 | 900  | 1    |
    |    1 | 200  | 0    |
    +------+------+------+
    9 rows in set (0.00 sec)
    

    行锁基本演示

    Session-1 Session-2
    关闭自动提交功能 关闭自动提交功能
    可以正常的查询出全部的数据 可以正常的查询出全部的数据
    查询 id 为 3 的数据 查询 id 为 3 的数据
    更新 id 为 3 的数据,但是不提交 更新id为3 的数据, 处于等待状态
    通过 commit,提交事务 解除阻塞,更新正常进行
    以上, 操作的都是同一行的数据,接下来,演示不同行的数据
    更新 id 为 3 数据,正常的获取到行锁 , 执行更新 ; 由于与Session-1 操作不是同一行,获取当前行锁,执行更新;

    无索引行锁升级为表锁

    如果不通过索引条件检索数据,那么InnoDB将对表中的所有记录加锁,实际效果跟表锁一样。

    查看当前表的索引 :

    show  index  from test_innodb_lock ;
    

    接下来我们看一个例子,当索引失效的时候,行锁升级为表锁的过程:

    Session-1 Session-2
    关闭事务的自动提交 关闭事务的自动提交
    执行更新语句 执行更新语句, 但处于阻塞状态
    提交事务 解除阻塞,执行更新成功
    执行提交操作

    以上两个客户端对一行数据进行修改时,由于执行更新时,name字段本来为varchar类型, 我们是作为int类型使用,存在类型转换,索引失效,最终行锁变为表锁,导致Session-2更新数据处于等待状态。

    间隙锁的危害

    当我们用范围条件,而不是使用相等条件检索数据,并请求共享或排他锁时,InnoDB会给符合条件的已有数据进行加锁; 对于键值在条件范围内但并不存在的记录,叫做 "间隙" , InnoDB也会对这个 "间隙" 加锁,这种锁机制就是所谓的间隙锁(GAP 锁)

    下面是一个间隙锁的案例:

    Session-1 Session-2
    关闭事务自动提交 关闭事务自动提交
    根据id范围更新数据
    插入id为2的记录, 出于阻塞状态
    提交事务
    解除阻塞 , 执行插入操作
    提交事务

    由于Session-1的插入操作是一个范围,我们表中存在id不连续的情况,导致在更新时不仅会加排它锁,还会在当前访问增加间隙锁,导致Session-2在插入元素时处于等待状态。

    InnoDB 行锁争用情况

    查看行锁竞争情况:

    show  status like 'innodb_row_lock%';
    
    • Innodb_row_lock_current_waits: 当前正在等待锁定的数量
    • Innodb_row_lock_time: 从系统启动到现在锁定总时间长度
    • Innodb_row_lock_time_avg:每次等待所花平均时长
    • Innodb_row_lock_time_max:从系统启动到现在等待最长的一次所花的时间
    • Innodb_row_lock_waits: 系统启动后到现在总共等待的次数

    总结

    InnoDB存储引擎由于实现了行级锁定,虽然在锁定机制的实现方面带来了性能损耗可能比表锁会更高一些,但是在整体并发处理能力较高。但是,InnoDB的行级锁也是一把双刃剑,当我们使用不当的时候,可能会让InnoDB的整体性能下降。

    优化建议:

    • 尽可能通过索引来完成数据操作,避免无索引行锁升级为表锁。
    • 合理设计索引,尽量缩小锁的范围
    • 尽可能减少索引条件,及索引范围,避免间隙锁
    • 尽量控制事务大小,减少锁定资源量和时间长度
    • 尽可使用低级别事务隔离(但是需要业务层面满足需求)
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ydongy/p/13092116.html
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