innodb事务锁

计算机程序锁

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• 控制对共享资源进行并发访问
• 保护数据的完整性和一致性

 

lock  主要是事务，数据库逻辑内容，事务过程

latch/mutex 内存底层锁；

 

更新丢失

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原因：

B的更改还没有提交时，A已经再次修改了数据。

此时A使用原来的元数据作为基础更新后，B的更新便会丢失；

 

解决办法:

在修改数据上加写锁，当有锁时，A会等B更新提交完，才可以继续在B的基础上继续更新；

 

 

事务锁粒度

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行锁： innodb ，oracle

页锁：sql server

表锁：Myisam ,memory

 

获取innodb行锁争用情况

 

mysql> show status like '%innodb_row_lock%';
+-------------------------------+-------+
| Variable_name                 | Value |
+-------------------------------+-------+
| Innodb_row_lock_current_waits | 0     |
| Innodb_row_lock_time          | 0     |
| Innodb_row_lock_time_avg      | 0     |
| Innodb_row_lock_time_max      | 0     |
| Innodb_row_lock_waits         | 0     |
+-------------------------------+-------+
5 rows in set (0.00 sec)

如果发现锁争用比较严重，如innodb_row_lock_waits 和 innodb_row_lock_time_avg的值比较高，

还可以通过设置innodb monitor 来进一步观察发生锁冲突的表，数据行等，并分析锁争用的原因：

 

 

innodb锁模式与粒度

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四种基本锁模式

• 共享锁（S）-读锁-行锁
• 排他锁（X）-写锁-行锁
• 意向共享锁（IS）-表级 ：事务想要获得一张表中某几行的共享锁
• 意向排他锁（IX）-表级：事务想要获得一张表中某几行的排他锁

 

意向锁，简单来说就是：

如需要对页上的记录R进行X锁，那么分别需要对该记录所在的数据库，表，页，上意向锁IX，最后对记录R上X锁。

若其中任何一个部分导致等待，那么该操作需要等待粗粒度锁的完成。

 

innodb支持意向锁设计比较简练，其意向锁即为表级别的锁。设计目的主要是为了在一个事务中揭示下一行将被请求的锁类型。

 

意向锁：

• 意向锁总是自动先加，并且意向锁自动加自动释放
• 意向锁提示数据库这个session将要在接下来将要施加何种锁
• 意向锁和X/S 锁级别不同，除了阻塞全表级别的X/S锁外其他任何锁

自动施加，自动释放，

 

 

innodb锁模式互斥

数据库加锁操作

 

一般的select语句不加任何锁，也不会被任何事物锁阻塞

读的隔离性由MVCC确保

 

undo log 用来帮助事务回滚及MVCC(多版本并发控制 ,即select时可以使用行数据的快照，而不用等待锁资源)

 

S锁

  手动：select * from tb_test lock in share mode;

  自动：insert前

 

X锁

   手动：

select *  from tb_test   for update;

自动：update，delete 前

 

线上环境中：

 

锁等待时间：innodb_lock_wait_timeout

 

mysql>show global variables like "%wait%"

 

innodb 行锁

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通过索引项加锁实现

• 只有条件走索引才能实现行级锁                    a)
• 索引上有重复值，可能锁住多个记录              b)
• 查询有多个索引可以走，可以对不同索引加锁   c)
• 是否对索引加锁实际上取决于Mysql执行计划

 

自增主键做条件更新，性能做好；

 

通过索引项加锁实现的例子：

a) 只有，有条件走索引才能实现行级锁

mysql> show create table t2\G;
*************************** 1. row ***************************
       Table: t2
Create Table: CREATE TABLE `t2` (
  `a` int(11) DEFAULT NULL,
  `b` int(11) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1

mysql> select * from t2;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|    1 |    2 |
|    1 |    3 |
+------+------+

此时A连接 在b =2 时加 写锁；
mysql> select * from t2 where b =2 for update;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|    1 |    2 |
+------+------+
而此时再B连接中再对b=3,加写锁时，失败；
mysql> select * from t2 where b=3 for update;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

说明，表中没有索引时，innodb将对整个表加锁，而不能体现行锁的特性；

 

 

 b)  索引上有重复值，可能锁住多个记录 

 

mysql> show create table t2\G;
*************************** 1. row ***************************
       Table: t2
Create Table: CREATE TABLE `t2` (
  `a` int(11) DEFAULT NULL,
  `b` int(11) DEFAULT NULL,
  KEY `a` (`a`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from t2;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|    1 |    2 |
|    1 |    3 |
|    2 |    9 |
+------+------+

在A连接中，在a=1,b=2处加一个写锁;实际上 是在a=1这个索引上加的锁
mysql> select * from t2 where a=1 and b=2 for update;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|    1 |    2 |
+------+------+
1 row in set (0.00 sec)

在B连接中，在a=1 and b=3处加写锁失败,因都是a=1这个索引，而A中已经对a=1这个索引的行加过了锁；
mysql> select * from t2 where a =1 and b=3 for update;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

此时B连接是可以对 a=2 and b =9 这一行中，在a=2 这个索引上加锁的；
mysql> select * from t2 where a=2 and b =9 for update ;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|    2 |    9 |
+------+------+

注意

行锁升级成表锁：

mysql> select * from t2 where  b =9 for update ;

这句对本意在b=9这行加索引，b又没有加索引，所以这是对整个表加锁；因为没有指定a =2,所以mysql找不到a这个索引的；

 

c)  查询有多个索引可以走，可以对不同索引加锁

 

mysql> show create table t2\G;
*************************** 1. row ***************************
       Table: t2
Create Table: CREATE TABLE `t2` (
  `a` int(11) DEFAULT NULL,
  `b` int(11) DEFAULT NULL,
  KEY `a` (`a`),
  KEY `b` (`b`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
mysql> select * from t2;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|    1 |    2 |
|    1 |    3 |
|    2 |    9 |
+------+------+
在A连接中对 a=1 and b=2 加锁；
mysql> select * from t2 where a =1 and b =2  for update;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|    1 |    2 |
+------+------+

此时B连接中对a =1 and b=3 ,也是可以加锁的；这是因为mysql 可以从a=1这个索引来加锁，也可以对b=3加锁；
所以就与上面b)中只能对a=1索引来加锁 区别开来；

mysql> select * from t2 where a =1 and b =3  for update;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|    1 |    3 |
+------+------+

innodb的gap lock 间隙锁

 

gap lock消灭幻读

     innodb消灭幻读仅仅为了确保 statement模式replicate的主从一致性

 

小心gap lock

 

自增主键做条件更新，性能最好；

 

gap lock 间隙锁 解释：

mysql> select * from t2;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|   20 |    2 |
|   24 |    4 |
|   27 |    5 |
|   27 |    6 |
|   27 |    8 |
|   30 |    6 |
|   31 |    4 |
|   32 |    9 |
+------+------+
8 rows in set (0.00 sec)

在A连接中给a=27 加锁（a 是有索引的）
mysql> select * from t2 where a=27 for update;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|   27 |    5 |
|   27 |    6 |
|   27 |    8 |
+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)

 

此时隔离等级是Repeatable  Read,标准的是可以出现幻读现象的，

即在B连接中 insert into t2 values(27,3),是可以插入成功的，而且B连接提交后，A连接是可以查看到增加的，27,3这一行的。

 

而innodb 通过间隙锁是的B连接中  insert into t2 values(27,3) 插入失败，来消灭幻读的出现。

但是这种方法是有局限的，它会将a=24--29（30-1）中间的任何数都锁住，所以才叫间隙锁；

 

B连接中则只能插入不在这个区间的数据；

 

锁升级

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• 由一句单独的sql语句在一个对象上持有的锁的数量超过了阈值，默认这个阈值为5000.值得注意的是，如果是不同对象，则不会发生锁升级。
• 锁资源占用的内存超过了激活内存的40%时就会发生锁升级

 

innodb不存在锁升级的问题。因为其不是根据每个记录来产生行锁的，相反，其根据每个事务访问的每个页对锁进行管理的，采用的是位图的方式。因此不管一个事务锁住页中一个记录还是多个记录，其开销通常都是一致的。

 

简单说innodb根据页进行加锁，并采用位图方式，定位到行的，所需资源较小。

例子：

 

死锁

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死锁数据库自动解决

     数据库挑选冲突事务中回滚代价较小的事务回滚

 

死锁预防

     单表死锁可以根据批量更新表的更新条件排序

     可能冲突的跨表事务尽量避免并发

     尽量缩短事务长度

 

排查死锁：

• 了解触发死锁的sql所在事务的上下文
• 根据上下文语句加锁的范围来分析存在争用的记录
• 通常改善死锁的主要方法：

        --对同一表的操作根据加锁条件进行排序

        --拆分长事务

 

业务逻辑加锁

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     业务流程中的悲观锁（开始的时候，在所有记录加锁，直到最后释放；而乐观锁开始不加锁，只是在最后提交中看提交有没有成功，没成功返回给应用程序）

 

     悲观锁开始就给所有记录加锁，一般等所有业务流程完成，才释放锁；因此会对并发性能有一定的影响；

 

如何缩短锁的时间？

1）开始的时候读取要修改的数据，amount（金额）

2）做业务流程

3）在update时，加锁且判断，现在的amount和开始的amount是否为一个值，如果是，说明这期间amount为改变，则更新；如果amount值改了，则不更新，交给业务来判断该怎么做。

 

这样仅是在update这个语句加锁，大大的缩短的锁的时间提高了并发性；

 

但是如果业务十分的繁忙，amount的值在不断改变，此时这个update 就不断的失败，整个事务就不断的失败，反而影响了 性能。那么该如何做呢？

 

在开始的时候不读取数据，等到要提交的时候读取并加锁提交；

 

 总结

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• 更新丢失
• innodb意向锁：
• • 表锁
  • 自动施加、自动释放
  • 为了揭示事务下一行将被请求的锁类型
• S锁：in share mode
• X锁：for update
• innodb行锁特点：
• • 只有条件走索引才能实现行锁
  • 索引上有重复值可能锁住多个记录
  • 查询有多个索引可以走，可以对不同索引加锁
• gap lock:间隙锁，消灭幻读
• 死锁解决：数据库挑回滚代价较小的事务回滚；
• 死锁预防：
• • 单表，更新条件排序
  • 避免跨表事务，缩短事务长度
• 锁升级：
• • 单独sql语句在单个对象的锁数量超过阙值
  • 锁资源占用的内存超过了激活内存的40%；
• innodb根据页进行加锁，并采用位图方式，定位到行的，所需资源较小