MySQL · 特性分析 · innodb 锁分裂继承与迁移

本文涉及的产品
RDS PostgreSQL Serverless,0.5-4RCU 50GB 3个月
推荐场景:
对影评进行热评分析
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
RDS SQL Server Serverless,2-4RCU 50GB 3个月
推荐场景:
简介: innodb行锁简介 行锁类型 LOCK_S:共享锁 LOCK_X: 排他锁 GAP类型 LOCK_GAP:只锁间隙 LOCK_REC_NO_GAP:只锁记录 LOCK_ORDINARY: 锁记录和记录之前的间隙 LOCK_INSERT_I

innodb行锁简介

  1. 行锁类型
    LOCK_S:共享锁
    LOCK_X: 排他锁
  1. GAP类型
    LOCK_GAP:只锁间隙
    LOCK_REC_NO_GAP:只锁记录
    LOCK_ORDINARY: 锁记录和记录之前的间隙
    LOCK_INSERT_INTENTION: 插入意向锁,用于insert时检查锁冲突

每个行锁由锁类型和GAP类型组成
例如:
LOCK_X|LOCK_ORDINARY 表示对记录和记录之前的间隙加排他锁
LOCK_S|LOCK_GAP 表示只对记录前的间隙加共享锁

锁的兼容性:
值得注意的是,持有GAP的锁(LOCK_GAP和LOCK_ORDINARY)与其他非LOCK_INSERT_INTENTION的锁都是兼容的,也就是说,GAP锁就是为了防止插入的。

详细可以参考之前的月报

innodb 锁分裂、继承与迁移

这里的锁分裂和合并,只是针对innodb行锁而言的,而且一般只作用于GAP类型的锁。

  • 锁分裂

    插入的记录的间隙存在GAP锁,此时此GAP需分裂为两个GAP

  lock_rec_inherit_to_gap_if_gap_lock:

  for (lock = lock_rec_get_first(block, heap_no);
        lock != NULL;
        lock = lock_rec_get_next(heap_no, lock)) {

           if (!lock_rec_get_insert_intention(lock)
               && (heap_no == PAGE_HEAP_NO_SUPREMUM
                   || !lock_rec_get_rec_not_gap(lock))) {

                   lock_rec_add_to_queue(
                           LOCK_REC | LOCK_GAP | lock_get_mode(lock),
                           block, heir_heap_no, lock->index,
                           lock->trx, FALSE);
           }
   }

  • 锁继承

    删除的记录前存在GAP锁,此GAP锁会继承到要删除记录的下一条记录上

  lock_rec_inherit_to_gap:

  for (lock = lock_rec_get_first(block, heap_no);
     lock != NULL;
     lock = lock_rec_get_next(heap_no, lock)) {

        if (!lock_rec_get_insert_intention(lock)
            && !((srv_locks_unsafe_for_binlog
                  || lock->trx->isolation_level
                  <= TRX_ISO_READ_COMMITTED)
                 && lock_get_mode(lock) ==
                 (lock->trx->duplicates ? LOCK_S : LOCK_X))) {

                lock_rec_add_to_queue(
                        LOCK_REC | LOCK_GAP | lock_get_mode(lock),
                        heir_block, heir_heap_no, lock->index,
                        lock->trx, FALSE);
        }
}
  • 锁迁移

    B数结构变化,锁信息也会随之迁移. 锁迁移过程中也涉及锁继承。

锁分裂示例

  • 锁分裂例子
set global tx_isolation='repeatable-read';

create table t1(c1 int primary key, c2 int unique) engine=innodb;
insert into t1 values(1,1);

begin;
# supremum 记录上加 LOCK_X|LOCK_GAP 锁住(1~)
select * from t1 where c2=2 for update;
# 发现插入(3,3)的间隙存在GAP锁,因此给(3,3)加LOCK_X | LOCK_GAP锁。这样依然锁住了(1~)
insert into t1 values(3,3);

这里如果插入(3,3)没有给(3,3)加LOCK_X | LOCK_GAP,那么其他连接插入(2,2)就可以成功

锁继承示例

  • 隔离级别repeatable-read

    RR

    验证:session 1执行insert into t1 values(1,1)发生了锁等待,说明(2,2)上有gap锁


  • mysql> select * from information_schema.innodb_locks;
    +------------------------+-------------+-----------+-----------+-----------------+------------+------------+-----------+----------+-----------+
    | lock_id                | lock_trx_id | lock_mode | lock_type | lock_table      | lock_index | lock_space | lock_page | lock_rec | lock_data |
    +------------------------+-------------+-----------+-----------+-----------------+------------+------------+-----------+----------+-----------+
    | 16582717714:888654:4:3 | 16582717714 | X,GAP     | RECORD    | `cleaneye`.`t1` | c2         |     888654 |         4 |        3 | 2         |
    | 16582692183:888654:4:3 | 16582692183 | X,GAP     | RECORD    | `cleaneye`.`t1` | c2         |     888654 |         4 |        3 | 2         |
    +------------------------+-------------+-----------+-----------+-----------------+------------+------------+-----------+----------+-----------+
    2 rows in set (0.01 sec)
    其中session 2 在(2,2) 加了LOCK_X|LOCK_GAP
       session 1 在(2,2) 加了LOCK_X|LOCK_GAP|LOCK_INSERT_INTENTION. LOCK_INSERT_INTENTION与LOCK_GAP冲突发生等待

  • 隔离级别read-committed

RC

验证: session 1执行insert into t1 values(1)发生了锁等待,说明(2)上有gap锁

mysql> select * from information_schema.innodb_locks;
+------------------------+-----------------+-----------+-----------+-------------+------------+------------+-----------+----------+-----------+
| lock_id                | lock_trx_id     | lock_mode | lock_type | lock_table  | lock_index | lock_space | lock_page | lock_rec | lock_data |
+------------------------+-----------------+-----------+-----------+-------------+------------+------------+-----------+----------+-----------+
| 1705:32:3:3            | 1705            | X,GAP     | RECORD    | `test`.`t1` | PRIMARY    |         32 |         3 |        3 | 2         |
| 421590768578232:32:3:3 | 421590768578232 | S,GAP     | RECORD    | `test`.`t1` | PRIMARY    |         32 |         3 |        3 | 2         |
+------------------------+-----------------+-----------+-----------+-------------+------------+------------+-----------+----------+-----------+
X.GAP insert 加锁LOCK_X | LOCK_GAP | LOCK_INSERT_INTENTION
S.GAP 加锁LOCK_S|LOCK_GAP,记录(2)从删除的记录(1)继承过来的GAP锁

而实际在读提交隔离级别上,insert into t1 values(1)应该可以插入成功,不需要等待的,这个锁是否继承值得商榷。

来看一个插入成功的例子

RC

  • 隔离级别serializable

    SERIALIZABLE

    验证方法同read-committed。

B树结构变化与锁迁移

B树节点发生分裂,合并,删除都会引发锁的变化。锁迁移的原则是,B数结构变化前后,锁住的范围保证不变。
我们通过例子来说明

  • 节点分裂

    假设原节点A(infimum,1,3,supremum) 向右分裂为B(infimum,1,supremum), C(infimum,3,supremum)两个节点
    > infimum为节点中虚拟的最小记录,supremum为节点中虚拟的最大记录

    假设原节点A上锁为3上LOCK_S|LOCK_ORIDNARY,supremum为LOCK_S|LOCK_GAP,实际锁住了(1~)
    锁迁移过程大致为:

    1. 将3上的gap锁迁移到C节点3上
    2. 将A上supremum迁移继承到C的supremum上
    3. 将C上最小记录3的锁迁移继承到B的supremum上

    迁移完成后锁的情况如下(lock_update_split_right)
    B节点:suprmum LOCK_S|LOCK_GAP
    C节点:3 LOCK_S|LOCK_ORINARY, suprmum LOCK_S|GAP

    迁移后仍然锁住了范围(1~)

    节点向左分裂情形类似

  • 节点合并

    以上述节点分裂的逆操作来讲述合并过程
    B(infimum,1,supremum), C(infimum,3,supremum)两个节点,向左合并为A节点(infimum,1,3,supremum)
    其中B,C节点锁情况如下
    B节点:suprmum LOCK_S|LOCK_GAP
    C节点:3 LOCK_S|LOCK_ORINARY, suprmum LOCK_S|GAP

    迁移流程如下(lock_update_merge_left):

    1)将C节点锁记录3迁移到B节点

    2)将B节点supremum迁移继承到A的supremum上

    迁移后仍然锁住了范围(1~)

    节点向右合并情形类似

  • 节点删除

    如果删除节点存在左节点,则将删除节点符合条件的锁,迁移继承到左节点supremum上
    否则将删除节点符合条件的锁,迁移继承到右节点最小用户记录上
    参考lock_update_discard

锁继承相关的BUG

bug#73170 二级唯一索引失效。这个bug触发条件是删除的记录没有被purge, 锁还没有被继承的。如果锁继承了就不会出现问题。

bug#76927 同样是二级唯一索引失效。这个bug是锁继承机制出了问题。

以上两个bug详情参考这里

相关实践学习
如何快速连接云数据库RDS MySQL
本场景介绍如何通过阿里云数据管理服务DMS快速连接云数据库RDS MySQL,然后进行数据表的CRUD操作。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助 &nbsp; &nbsp; 相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
目录
相关文章
|
24天前
|
存储 网络协议 关系型数据库
MySQL8.4创建keyring给InnoDB表进行静态数据加密
MySQL8.4创建keyring给InnoDB表进行静态数据加密
64 1
|
20天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
【MySQL】SQL分析的几种方法
以上就是SQL分析的几种方法。需要注意的是,这些方法并不是孤立的,而是相互关联的。在实际的SQL分析中,我们通常需要结合使用这些方法,才能找出最佳的优化策略。同时,SQL分析也需要对数据库管理系统,数据,业务需求有深入的理解,这需要时间和经验的积累。
42 12
|
20天前
|
SQL 缓存 关系型数据库
使用温InnoDB缓冲池启动MySQL测试
使用温InnoDB缓冲池启动MySQL测试
38 0
|
3月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL底层概述—10.InnoDB锁机制
本文介绍了:锁概述、锁分类、全局锁实战、表级锁(偏读)实战、行级锁升级表级锁实战、间隙锁实战、临键锁实战、幻读演示和解决、行级锁(偏写)优化建议、乐观锁实战、行锁原理分析、死锁与解决方案
202 24
MySQL底层概述—10.InnoDB锁机制
|
3月前
|
存储 缓存 关系型数据库
MySQL底层概述—5.InnoDB参数优化
本文介绍了MySQL数据库中与内存、日志和IO线程相关的参数优化,旨在提升数据库性能。主要内容包括: 1. 内存相关参数优化:缓冲池内存大小配置、配置多个Buffer Pool实例、Chunk大小配置、InnoDB缓存性能评估、Page管理相关参数、Change Buffer相关参数优化。 2. 日志相关参数优化:日志缓冲区配置、日志文件参数优化。 3. IO线程相关参数优化: 查询缓存参数、脏页刷盘参数、LRU链表参数、脏页刷盘相关参数。
154 12
MySQL底层概述—5.InnoDB参数优化
|
2月前
|
关系型数据库 MySQL OLAP
无缝集成 MySQL,解锁秒级 OLAP 分析性能极限,完成任务可领取三合一数据线!
通过 AnalyticDB MySQL 版、DMS、DTS 和 RDS MySQL 版协同工作,解决大规模业务数据统计难题,参与活动完成任务即可领取三合一数据线(限量200个),还有机会抽取蓝牙音箱大奖!
|
3月前
|
存储 SQL 关系型数据库
MySQL底层概述—4.InnoDB数据文件
本文介绍了InnoDB表空间文件结构及其组成部分,包括表空间、段、区、页和行。表空间是最高逻辑层,包含多个段;段由若干个区组成,每个区包含64个连续的页,页用于存储多条行记录。文章还详细解析了Page结构,分为通用部分(文件头与文件尾)、数据记录部分和页目录部分。此外,文中探讨了行记录格式,包括四种行格式(Redundant、Compact、Dynamic和Compressed),重点介绍了Compact行记录格式及其溢出机制。最后,文章解释了不同行格式的特点及应用场景,帮助理解InnoDB存储引擎的工作原理。
MySQL底层概述—4.InnoDB数据文件
|
3月前
|
存储 缓存 关系型数据库
MySQL底层概述—3.InnoDB线程模型
InnoDB存储引擎采用多线程模型,包含多个后台线程以处理不同任务。主要线程包括:IO Thread负责读写数据页和日志;Purge Thread回收已提交事务的undo日志;Page Cleaner Thread刷新脏页并清理redo日志;Master Thread调度其他线程,定时刷新脏页、回收undo日志、写入redo日志和合并写缓冲。各线程协同工作,确保数据一致性和高效性能。
MySQL底层概述—3.InnoDB线程模型
|
3月前
|
关系型数据库 MySQL 网络安全
如何排查和解决PHP连接数据库MYSQL失败写锁的问题
通过本文的介绍,您可以系统地了解如何排查和解决PHP连接MySQL数据库失败及写锁问题。通过检查配置、确保服务启动、调整防火墙设置和用户权限,以及识别和解决长时间运行的事务和死锁问题,可以有效地保障应用的稳定运行。
203 25
|
16天前
|
负载均衡 算法 关系型数据库
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!
本文聚焦 MySQL 集群架构中的负载均衡算法,阐述其重要性。详细介绍轮询、加权轮询、最少连接、加权最少连接、随机、源地址哈希等常用算法,分析各自优缺点及适用场景。并提供 Java 语言代码实现示例,助力直观理解。文章结构清晰,语言通俗易懂,对理解和应用负载均衡算法具有实用价值和参考价值。
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!

相关产品

  • 云数据库 RDS MySQL 版