【MySQL高级】Mysql锁问题(下)

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL Serverless,0.5-2RCU 50GB
简介: 【MySQL高级】Mysql锁问题

事务及其ACID属性

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元。

事务具有以下4个特性,简称为事务ACID属性。

ACID属性 含义
原子性(Atomicity) 事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全部成功,要么全部失败。
一致性(Consistent) 在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。
隔离性(Isolation) 数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的 “独立” 环境下运行。
持久性(Durable) 事务完成之后,对于数据的修改是永久的。

并发事务处理带来的问题

问题 含义
丢失更新(Lost Update) 当两个或多个事务选择同一行,最初的事务修改的值,会被后面的事务修改的值覆盖。
脏读(Dirty Reads) 当一个事务正在访问数据,并且对数据进行了修改,而这种修改还没有提交到数据库中,这时,另外一个事务也访问这个数据,然后使用了这个数据。
不可重复读(Non-Repeatable Reads) 一个事务在读取某些数据后的某个时间,再次读取以前读过的数据,却发现和以前读出的数据不一致。
幻读(Phantom Reads) 一个事务按照相同的查询条件重新读取以前查询过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据。


事务隔离级别


为了解决上述提到的事务并发问题,数据库提供一定的事务隔离机制来解决这个问题。数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使用事务在一定程度上“串行化” 进行,这显然与“并发” 是矛盾的。


数据库的隔离级别有4个,由低到高依次为Read uncommitted、Read committed、Repeatable read、Serializable,这四个级别可以逐个解决脏写、脏读、不可重复读、幻读这几类问题。


隔离级别 丢失更新 脏读 不可重复读 幻读
Read uncommitted ×
Read committed × ×
Repeatable read(默认) × × ×
Serializable × × × ×


备注 : √ 代表可能出现 , × 代表不会出现 。

Mysql 的数据库的默认隔离级别为 Repeatable read , 查看方式:

show variables like 'tx_isolation';

fc1a274b69864268853f236313be9282.png


5.3.3 InnoDB 的行锁模式


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。


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;


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

5.3.4 案例准备工作


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(1,'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);


5.3.5 行锁基本演示


290f906c31244245af43f3ac8e01c01a.png


5.3.6 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 ;


73f0f0b147a1430ab032b1a7b5605978.png

85459638d5d2409aa89ed2e8f121df4e.png


由于 执行更新时 , name字段本来为varchar类型, 我们是作为数组类型使用,存在类型转换,索引失效,最终行锁变为表锁 ;


5.3.7 间隙锁危害


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(GAP)" , InnoDB也会对这个 "间隙" 加锁,这种锁机制就是所谓的 间隙锁(Next-Key锁) 。


示例 :


4fa2ae4cfd664e25b83b035a0e430975.png


5.3.8 InnoDB 行锁争用情况


show  status like 'innodb_row_lock%';


f24e30fa2df6441faff5791c830b4958.png


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


当等待的次数很高,而且每次等待的时长也不小的时候,我们就需要分析系统中为什么会有如此多的等待,然后根据分析结果着手制定优化计划。


5.3.9 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方面要远远由于MyISAM的表锁的。当系统并发量较高的时候,InnoDB的整体性能和MyISAM相比就会有比较明显的优势。


但是,InnoDB的行级锁同样也有其脆弱的一面,当我们使用不当的时候,可能会让InnoDB的整体性能表现不仅不能比MyISAM高,甚至可能会更差。


优化建议:


尽可能让所有数据检索都能通过索引来完成,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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