mysql全局锁、表锁、行锁、死锁详解

后端 潘老师 3个月前 (11-16) 82 ℃ (0) 扫码查看

本文主要讲解关于MySQL全局锁、表锁、行锁、死锁相关内容,让我们来一起学习下吧!

背景

数据库锁设计的初衷是处理并发问题。

作为多用户共享的资源,当出现并发访问的时候,数据库需要合理地控制资源的访问规则。

而锁就是用来实现这些访问规则的重要数据结构。

根据加锁的范围,MySQL 里面的锁大致可以分成全局锁、表级锁和行锁三类。

我们看一张MySQL锁的总览图:MySQL锁总览图

全局锁

全局锁就是对整个数据库实例加锁

MySQL 提供了一个加全局读锁的方法,命令是 Flush tables with read lock (FTWRL)。

当你需要让整个库处于只读状态的时候,可以使用这个命令,之后其他线程的以下语句会被阻塞:

  • 数据更新语句(数据的增删改)
  • 数据定义语句(包括建表、修改表结构等)
  • 更新类事务的提交语句

全局锁的典型使用场景是,做全库逻辑备份。也就是把整库每个表都 select 出来存成文本 ,在备份过程中整个库完全处于只读状态。

备份时执行FTWRL的影响

如果你在主库上备份,那么在备份期间都不能执行更新,业务基本上就得停摆;

如果你在从库上备份,那么备份期间从库不能执行主库同步过来的 binlog,会导致主从延迟。

FTWRL的使用场景

对于 MyISAM 这种不支持事务的引擎,如果备份过程中有更新,总是只能取到最新的数据,那么就破坏了备份的一致性。这时,我们就需要使用 FTWRL 命令了。

建议方法

官方自带的逻辑备份工具是 mysqldump。当 mysqldump 使用参数–single-transaction 的时候,导数据之前就会启动一个事务,来确保拿到一致性视图。

而由于 MVCC 的支持,这个过程中数据是可以正常更新的。

总结

全局锁主要用在逻辑备份过程中。对于全部是 InnoDB 引擎的库,我建议你选择使用–single-transaction 参数,对应用会更友好。

表级锁

MySQL 里面表级别的锁有两种:一种是表锁,一种是元数据锁(meta data lock,MDL)。

表锁

表锁的语法是 lock tables … read/write 与 FTWRL 类似,可以用 unlock tables 主动释放锁

对于 InnoDB 这种支持行锁的引擎,一般不使用 lock tables 命令来控制并发,毕竟锁住整个表的影响面还是太大。

元数据锁(meta data lock,MDL)

MDL 不需要显式使用,在访问一个表的时候会被自动加上

MDL 的作用是,保证读写的正确性。

你可以想象一下,如果一个查询正在遍历一个表中的数据,而执行期间另一个线程对这个表结构做变更,删了一列,那么查询线程拿到的结果跟表结构对不上,肯定是不行的。

当对一个表做增删改查操作的时候,加 MDL 读锁

当要对表做结构变更操作的时候,加 MDL 写锁

读锁之间不互斥,因此你可以有多个线程同时对一张表增删改查。
读写锁之间、写锁之间是互斥的,用来保证变更表结构操作的安全性。

总结

表锁一般是在数据库引擎不支持行锁的时候才会被用到的。如果你发现你的应用程序里有 lock tables 这样的语句,你需要追查一下,比较可能的情况是:

行锁

MyISAM不支持 行锁
Innodb支持 行锁

顾名思义,行锁就是针对数据表中行记录的锁。这很好理解,比如事务 A 更新了一行,而这时候事务 B 也要更新同一行,则必须等事务 A 的操作完成后才能进行更新。

从两阶段锁说起

在 InnoDB 事务中,行锁是在需要的时候才加上的,但并不是不需要了就立刻释放,而是要等到事务结束时才释放。这个就是两阶段锁协议。

死锁和死锁检测

当并发系统中不同线程出现循环资源依赖,涉及的线程都在等待别的线程释放资源时,就会导致这几个线程都进入无限等待的状态,称为死锁。

死锁举例

事务 A 在等待事务 B 释放 id=2 的行锁,而事务 B 在等待事务 A 释放 id=1 的行锁。

事务 A 和事务 B 在互相等待对方的资源释放,就是进入了死锁状态

死锁解决策略

  1. 直接进入等待,直到超时。这个超时时间可以通过参数 innodb_lock_wait_timeout 来设置。
  2. 主动死锁检测 发起死锁检测,发现死锁后,主动回滚死锁链条中的某一个事务,让其他事务得以继续执行。将参数 innodb_deadlock_detect 设置为 on,表示开启这个逻辑。

主动死锁检测

innodb_deadlock_detect 的默认值本身就是 on。

主动死锁检测在发生死锁的时候,是能够快速发现并进行处理的,但是它也是有额外负担的。

  • 死锁检测要耗费大量的 CPU 资源

如何避免耗费大量CPU呢?

  • 一种头痛医头的方法,就是如果你能确保这个业务一定不会出现死锁,可以临时把死锁检测关掉
    • 毕竟出现死锁了,就回滚,然后通过业务重试一般就没问题了,这是业务无损的。
    • 而关掉死锁检测意味着可能会出现大量的超时,这是业务有损的。
  • 另一个思路是控制并发度
    • 在中间件层 限制并发
  • 数据更新到不同的行中 然后业务做收敛

总结

如果你的事务中需要锁多个行,要把最可能造成锁冲突、最可能影响并发度的锁的申请时机尽量往后放。

以上就是关于mysql-全局锁、表锁、行锁、死锁相关的全部内容,希望对你有帮助。欢迎持续关注潘子夜个人博客,学习愉快哦!


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