老铁有一提问“MySQL的可重复读级别能解决幻读吗”,一听就有猫腻,实话说,之前从未思考到这个问题,很是懵逼,于是深入查看,发现了自己的细节欠缺是在太多,补上!
MySQL的基本架构:
数据库原理理论
事务(Transaction),一般是指要做的或所做的事情。在计算机术语中是指访问并可能更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元(unit)。事务由事务开始(begin transaction)和事务结束(end transaction)之间执行的全体操作组成。在关系数据库中,一个事务可以是一组SQL语句或整个程序。
为什么要有事物
一个数据库事务通常包含对数据库进行读或写的一个操作序列。它的存在包含有以下两个目的:
为数据库操作提供了一个从失败中恢复到正常状态的方法,同时提供了数据库在异常状态下仍能保持一致性的方法。
当多个应用程序在并发访问数据库时,可以在这些应用程序之间提供一个隔离方法,保证彼此的操作互相干扰。
事物特性事务具有4个特性:原子性、一致性、隔离性、持久性。这四个属性通常称为 ACID 特性。
原子性(atomicity):
一个事务应该是一个不可分割的工作单位,事务中包括的操作要么都成功,要么都不成功。
一致性(consistency):
事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。一致性与原子性是密切相关的。
隔离性(isolation):
一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据在事物未提交前对并发的其他事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相影响。
持久性(durability):
一个事务一旦成功提交,它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其有任何影响。
事物之间的几个特性并不是一组同等的概念:
如果在任何时刻都只有一个事物,那么其天然是具有隔离性的,这时只要保证原子性就能具有一致性。
如果存在并发的情况下,就需要保证原子性和隔离性才能保证一致性。
数据库并发事物中存在的问题
如果不考虑事务的隔离性,会发生以下几种问题:
脏读:脏读是指在一个事务处理过程里读取了另一个未提交的事务中的数据。当一个事务正在多次修改某个数据,而在这个事务中这多次的修改都还未提交,这时一个并发的事务来访问该数据,就会造成两个事务得到的数据不一致。
不可重复读:不可重复读是指在对于数据库中的某条数据,一个事务范围内多次查询返回不同的数据值(这里不同是指某一条或多条数据的内容前后不一致,但数据条数相同),这是由于在查询间隔,该事物需要用到的数据被另一个事务修改并提交了。不可重复读和脏读的区别是,脏读是某一事务读取了另一个事务未提交的脏数据,而不可重复读则是读取了其他事务提交的数据。需要注意的是在某些情况下不可重复读并不是问题。
幻读:幻读是事务非独立执行时发生的一种现象。例如事务T1对一个表中所有的行的某个数据项做了从“1”修改为“2”的操作,这时事务T2又对这个表中插入了一行数据项,而这个数据项的数值还是为“1”并且提交给数据库。而操作事务T1的用户如果再查看刚刚修改的数据,会发现还有一行没有修改,其实这行是从事务T2中添加的,就好像产生幻觉一样,这就是发生了幻读。幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务(这点就脏读不同),所不同的是不可重复读可能发生在update,delete操作中,而幻读发生在insert操作中。
排他锁,共享锁排它锁(Exclusive),又称为X 锁,写锁。
共享锁(Shared),又称为S 锁,读锁。
读写锁之间有以下的关系:
一个事务对数据对象O加了 S 锁,可以对 O进行读取操作,但是不能进行更新操作。加锁期间其它事务能对O 加 S 锁,但是不能加 X 锁。
一个事务对数据对象 O 加了 X 锁,就可以对 O 进行读取和更新。加锁期间其它事务不能对 O 加任何锁。
即读写锁之间的关系可以概括为:多读单写
在事物中存在以下几种隔离级别:
**读未提交(Read Uncommitted):**解决更新丢失问题。如果一个事务已经开始写操作,那么其他事务则不允许同时进行写操作,但允许其他事务读此行数据。该隔离级别可以通过“排他写锁”实现,即事物需要对某些数据进行修改必须对这些数据加 X 锁,读数据不需要加 S 锁。
**读已提交(Read Committed):**解决了脏读问题。读取数据的事务允许其他事务继续访问该行数据,但是未提交的写事务将会禁止其他事务访问该行。这可以通过“瞬间共享读锁”和“排他写锁”实现, 即事物需要对某些数据进行修改必须对这些数据加 X 锁,读数据时需要加上 S 锁,当数据读取完成后立刻释放 S 锁,不用等到事物结束。
可重复读取(Repeatable Read):禁止不可重复读取和脏读取,但是有时可能出现幻读数据。读取数据的事务将会禁止写事务(但允许读事务),写事务则禁止任何其他事务。Mysql默认使用该隔离级别。这可以通过“共享读锁”和“排他写锁”实现,即事物需要对某些数据进行修改必须对这些数据加 X 锁,读数据时需要加上 S 锁,当数据读取完成并不立刻释放 S 锁,而是等到事物结束后再释放。
**串行化(Serializable):**解决了幻读的问题的。提供严格的事务隔离。它要求事务序列化执行,事务只能一个接着一个地执行,不能并发执行。仅仅通过“行级锁”是无法实现事务序列化的,必须通过其他机制保证新插入的数据不会被刚执行查询操作的事务访问到。
我们解释下为什么读已提交不能解决不可重复读取问题:*
试想,当一个A事务开始读事件,当B事务开启了一个写事件,那么一开始的时候,B事务是无法拿到写锁的,因为A事务加了读锁,而当A读取了数据后,在A事务未结束之前就将锁释放了,那么B事务则能进行加锁写入,随着B事务的结束,A事务在还未结束的时候再一次进行读操作,哪怕加锁了也是读取了不同的值,所以解决不了重复读问题
我们再解释下为什么不可重复读理论上解决不了幻读:
MySQL中的隔离级别的实现在可重复读中,该sql第一次读取到数据后,就将这些数据加锁,其它事务无法修改这些数据,就可以实现可重复读了。但这种方法却无法锁住insert的数据,所以当事务A先前读取了数据,或者修改了全部数据,事务B还是可以insert数据提交,这时事务A就会发现莫名其妙多了一条之前没有的数据,这就是幻读,不能通过行锁来避免,行锁只能锁住存在的行
Mysql默认的事务隔离级别是可重复读(Repeatable Read)
实现(隔离级别为可重复读)
MVCC
多版本并发控制(Multi-Version Concurrency Control, MVCC)是MySQL中基于乐观锁理论实现隔离级别的方式,用于实现读已提交和可重复读取隔离级别的实现。
在说到如何实现前先引入两个概念:
系统版本号:一个递增的数字,每开始一个新的事务,系统版本号就会自动递增。
事务版本号:事务开始时的系统版本号。
MVCC真的解决了幻读?
测试。
期望的结果:
id name
1 财务部
2 研发部
实际结果:
本来我们希望得到的结果只是第一条数据的部门改为财务,但是结果确实两条数据都被修改了。这种结果告诉我们其实在MySQL可重复读的隔离级别中并不是完全解决了幻读的问题,而是解决了读数据情况下的幻读问题。而对于修改的操作依旧存在幻读问题,就是说MVCC对于幻读的解决时不彻底的。
在正确认识mvcc之前,我们先了解下mvcc的原理
在Mysql中MVCC是在Innodb存储引擎中得到支持的,Innodb为每行记录都实现了三个隐藏字段:
6字节的事务ID(DB_TRX_ID)
7字节的回滚指针(DB_ROLL_PTR)
隐藏的ID
6字节的事物ID用来标识该行所述的事务,7字节的回滚指针需要了解下Innodb的事务模型。
版本链
对于使用InnoDB存储引擎的表来说,它的聚簇索引记录中都包含两个必要的隐藏列
trx_id:每次对某条记录进行改动时,都会把对应的事务id赋值给trx_id隐藏列。 roll_pointer:每次对某条记录进行改动时,这个隐藏列会存一个指针,可以通过这个指针找到该记录修改前的信息
MVCC 实现的依赖项
MVCC 在mysql 中的实现依赖的是 undo log 与 read view。
1.undo log: undo log中记录的是数据表记录行的多个版本,也就是事务执行过程中的回滚段,其实就是MVCC 中的一行原始数据的多个版本镜像数据。
2.read view: 主要用来判断当前版本数据的可见性。
undo log
undo log是为回滚而用,具体内容就是copy事务前的数据库内容(行)到undo buffer,在适合的时间把undo buffer中的内容刷新到磁盘。undo buffer与redo buffer一样,也是环形缓冲,但当缓冲满的时候,undo buffer中的内容会也会被刷新到磁盘;与redo log不同的是,磁盘上不存在单独的undo log文件,所有的undo log均存放在主ibd数据文件中(表空间),即使客户端设置了每表一个数据文件也是如此。
read view
主要包含4个比较重要的内容:
m_ids:表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的事务id列表。
min_trx_id:表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务中最小的事务id,也就是m_ids中的最小值。
max_trx_id:表示生成ReadView时系统中应该分配给下一个事务的id值。
注意max_trx_id并不是m_ids中的最大值,事务id是递增分配的。比方说现在有id为1,2,3这三个事务,之后id为3的事务提交了。那么一个新的读事务在生成ReadView时,m_ids就包括1和2,min_trx_id的值就是1,max_trx_id的值就是4。
creator_trx_id:表示生成该ReadView的事务的事务id。
注意:只有在对表中的记录做改动时(执行INSERT、DELETE、UPDATE这些语句时)才会为事务分配事务id,否则在一个只读事务中的事务id值都默认为0。
有了这个ReadView,这样在访问某条记录时,只需要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见:
1、如果被访问版本的trx_id属性值与ReadView中的creator_trx_id值相同,意味着当前事务在访问它自己修改过的记录,所以该版本可以被当前事务访问。
2、如果被访问版本的trx_id属性值小于ReadView中的min_trx_id值,表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交,所以该版本可以被当前事务访问
3、如果被访问版本的trx_id属性值大于或等于ReadView中的max_trx_id值,表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启,所以该版本不可以被当前事务访问,即在该版本的事务无论是插入还是修改都不可见。
4、如果被访问版本的trx_id属性值在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之间,那就需要判断一下trx_id属性值是不是在m_ids列表中,如果在,说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的,该版本不可以被访问;如果不在,说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交,该版本可以被访问。
5、如果某个版本的数据对当前事务不可见的话,那就顺着版本链找到下一个版本的数据,继续按照上边的步骤判断可见性,依此类推,直到版本链中的最后一个版本。如果最后一个版本也不可见的话,那么就意味着该条记录对该事务完全不可见,查询结果就不包含该记录。
如果上面的说法有点晕,可以看下这篇文章[当前读和快照读](https://www.cnblogs.com/codeclock/p/13689433.html)的例子,结合上面讲的,更容易理解
在MySQL中,READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔离级别的的一个非常大的区别就是它们生成ReadView的时机不同。
READ COMMITTED —— 每次读取数据前都生成一个ReadView
REPEATABLE READ —— 在第一次读取数据时生成一个ReadView
可重读Repeatable reads事务隔离级别下
SELECT : InnoDB会根据以下两个条件检查每行记录:InnoDB只查找版本早于当前事务版本的数据行(也就是,行的系统版本号小于或等于事务的系统版本号),这样可以确保事务读取的行,要么是在事务开始前已经存在的,要么是事务自身插入或者修改过的。行的删除版本要么未定义,要么大于当前事务版本号。这可以确保事务读取到的行,在事务开始之前未被删除。只有符合上述两个条件的记录,才能返回作为查询结果。
INSERT : InnoDB为新插入的每一行保存当前系统版本号作为行版本号。
DELETE : InnoDB为删除的每一行保存当前系统版本号作为行删除标识。
UPDATE :InnoDB为插入一行新记录,保存当前系统版本号作为行版本号,同时保存当前系统版本号到原来的行作为行删除标识。保存这两个额外系统版本号,使大多数读操作都可以不用加锁。这样设计使得读数据操作很简单,性能很好,并且也能保证只会读取到符合标准的行。不足之处是每行记录都需要额外的存储空间,需要做更多的行检查工作,以及一些额外的维护工作。MVCC只在REPEATABLEREAD和READCOMMITTED两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别都和MVCC不兼容(4),因为READUNCOMMITTED总是读取最新的数据行,而不是符合当前事务版本的数据行。而SERIALIZABLE则会对所有读取的行都加锁。
快照读和当前读
快照读:就是select select * from table ….;
当前读:特殊的读操作,插入/更新/删除操作,属于当前读,处理的都是当前的数据,需要加锁。 select * from table where ? lock in share mode;
select * from table where ? for update; insert;
update ; delete;
事务的隔离级别实际上都是定义了当前读的级别,MySQL为了减少锁处理(包括等待其它锁)的时间,提升并发能力,引入了快照读的概念,使得select不用加锁。而update、insert这些“当前读”,就需要另外的模块来解决了。
好的总结完了mvcc(默认REPEATABLE READ)我们再看下关于事务在里面的实际表现:
脏读:不可能发生脏读,脏读的前提是读事务A发生在事务B之后,但是事务B还未提交,这种情况事务A在读数据是无法读取的,因为事务B修改数据是加锁的。
不可重复读:假设读事务A发生在修改事务B之前,这事务A整个过程,无论事务B修改了几次,事务A在第一次读取数据时生成一个ReadView,并且在该事务关闭前都不会再生成ReadView了,于是事务A版本是小于事务B的版本的,参考上面访问ReadView的步骤3,无法访问,根据版本链去找它的上个版本,于是读的还是旧数据,于是不可重读便解决了。
读幻读:假设读事务A发生在写事务B之前,这事务A整个过程,事务B进行了插入操作,事务A在第一次读取数据时生成一个ReadView,并且在该事务关闭前都不会再生成ReadView了,于是事务A版本是小于事务B的版本的,参考上面访问ReadView的步骤3,无法访问,于是幻读的读便解决了。
**写幻读:**同上的情况,只是A事务是更新或者写操作的时候,将采取锁的形式对行加锁,不再看版本号,那么加行锁无法阻止幻读的发生
为了解决当前读中的幻读问题,MySQL事务使用了Next-Key锁。
Next-Key锁
Next-Key锁是行锁和GAP(间隙锁)的合并,至于锁的分类等细节会在后面详解,但接下来先说下GAP间隙锁。
MySQL是这么实现的:
假设有张表class_teacher,在class_teacher这张表中,teacher_id是个索引,那么它就会维护一套B+树的数据关系,为了简化,我们用链表结构来表达(实际上是个树形结构,但原理相同)
如图所示,InnoDB使用的是聚集索引,teacher_id身为二级索引,就要维护一个索引字段和主键id的树状结构(这里用链表形式表现),并保持顺序排列。
Innodb将这段数据分成几个个区间
(negative infinity, 5],
(5,30],
(30,positive infinity);
update class_teacher set class_name=‘初三四班’ where teacher_id=30;不仅用行锁,锁住了相应的数据行;同时也在两边的区间,(5,30]和(30,positive infinity),都加入了gap锁。这样事务B就无法在这个两个区间insert进新数据。
受限于这种实现方式,Innodb很多时候会锁住不需要锁的区间。如下所示:
update的teacher_id=20是在(5,30]区间,即使没有修改任何数据,Innodb也会在这个区间加gap锁,而其它区间不会影响,事务C正常插入。
如果使用的是没有索引的字段,比如update class_teacher set teacher_id=7 where class_name=‘初三八班(即使没有匹配到任何数据)’,那么会给全表加入gap锁。同时,它不能像上文中行锁一样经过MySQL Server过滤自动解除不满足条件的锁,因为没有索引,则这些字段也就没有排序,也就没有区间。除非该事务提交,否则其它事务无法插入任何数据。
行锁防止别的事务修改或删除,GAP锁防止别的事务新增,行锁和GAP锁结合形成的的Next-Key锁共同解决了RR级别在写数据时的幻读问题。
事实上InnoDB有三种行锁的算法:
1,Record Lock:单个行记录上的锁。
**2,Gap Lock:**间隙锁,锁定一个范围,但不包括记录本身。GAP锁的目的,是为了防止同一事务的两次当前读,出现幻读的情况。
3,Next-Key Lock:1+2,锁定一个范围,并且锁定记录本身。对于行的查询,都是采用该方法,主要目的是解决幻读的问题。
InnoDB对于行的查询都是采用了Next-Key Lock的算法,锁定的不是单个值,而是一个范围(GAP)。假设一个索引的索引值有1,3,5,8,11,其记录的GAP的区间如下:是一个左开右闭的空间(原因是默认主键的有序自增的特性,结合后面的例子说明)
(-∞,1],(1,3],(3,5],(5,8],(8,11],(11,+∞)
特别需要注意的是,InnoDB存储引擎还会对辅助索引下一个键值加上gap lock。
当执行:select * from t where a = 8 for update时,
该SQL语句锁定的范围是(5,8],下个下个键值范围是(8,11],所以插入5~11之间的值的时候都会被锁定,要求等待。即:插入5,6,7,8,9,10 会被锁住。插入非这个范围内的值都正常。
一般情况下InnoDB对于行的查询都是采用了Next-Key Lock的算法,锁定的不是单个值,而是一个范围,按照这个方法是会和第一次测试结果一样。但是,当查询的索引含有唯一属性的时候,Next-Key Lock 会进行优化,将其降级为Record Lock,即仅锁住索引本身,不是范围。
mysql锁
MySQL这3种锁的特性可大致归纳如下。
开销、加锁速度、死锁、粒度、并发性能
l 表级锁:开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。
l 行级锁: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。
l 页面锁:开销和加锁时间界于表锁和行锁之间;会出现死锁;锁定粒度界于表锁和行锁之间,并发度一般。
MyISAM表锁
MyISAM存储引擎只支持表锁,这也是MySQL开始几个版本中唯一支持的锁类型。随着应用对事务完整性和并发性要求的不断提高,MySQL才开始开发基于事务的存储引擎,后来慢慢出现了支持页锁的BDB存储引擎和支持行锁的InnoDB存储引擎(实际 InnoDB是单独的一个公司,现在已经被Oracle公司收购)。但是MyISAM的表锁依然是使用最为广泛的锁类型。本节将详细介绍MyISAM表锁的使用。
查询表级锁争用情况
可以通过检查table_locks_waited和table_locks_immediate状态变量来分析系统上的表锁定争夺:
mysql> show status like ‘table%’;
±----------------------±------+
| Variable_name | Value |
±----------------------±------+
| Table_locks_immediate | 2979 |
| Table_locks_waited | 0 |
±----------------------±------+
2 rows in set (0.00 sec))
如果Table_locks_waited的值比较高,则说明存在着较严重的表级锁争用情况。
MySQL表级锁的锁模式
MyISAM表的读操作,不会阻塞其他用户对同一表的读请求,但会阻塞对同一表的写请求;
MyISAM表的写操作,则会阻塞其他用户对同一表的读和写操作;
MyISAM表的读操作与写操作之间,以及写操作之间是串行的!根据如下表所示的例子可以知道,当一个线程获得对一个表的写锁后,只有持有锁的线程可以对表进行更新操作。其他线程的读、写操作都会等待,直到锁被释放为止。
可见,对MyISAM表的读操作,不会阻塞其他用户对同一表的读请求,但会阻塞对同一表的写请求;对 MyISAM表的写操作,则会阻塞其他用户对同一表的读和写操作;MyISAM表的读操作与写操作之间,以及写操作之间是串行的!根据如下表所示的例子可以知道,当一个线程获得对一个表的写锁后,只有持有锁的线程可以对表进行更新操作。其他线程的读、写操作都会等待,直到锁被释放为止。
MyISAM存储引擎的写阻塞读例子
如何加表锁
MyISAM在执行查询语句(SELECT)前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行更新操作(UPDATE、DELETE、INSERT等)前,会自动给涉及的表加写锁,这个过程并不需要用户干预,因此,用户一般不需要直接用LOCK TABLE命令给MyISAM表显式加锁。在本书的示例中,显式加锁基本上都是为了方便而已,并非必须如此。
给MyISAM表显示加锁,一般是为了在一定程度模拟事务操作,实现对某一时间点多个表的一致性读取。例如,有一个订单表orders,其中记录有各订单的总金额total,同时还有一个订单明细表order_detail,其中记录有各订单每一产品的金额小计 subtotal,假设我们需要检查这两个表的金额合计是否相符,可能就需要执行如下两条SQL:
Select sum(total) from orders;
Select sum(subtotal) from order_detail;
这时,如果不先给两个表加锁,就可能产生错误的结果,因为第一条语句执行过程中,order_detail表可能已经发生了改变。因此,正确的方法应该是:
Lock tables orders read local, order_detail read local; Select
sum(total) from orders; Select sum(subtotal) from order_detail; Unlock
tables;
要特别说明以下两点内容。
上面的例子在LOCK TABLES时加了“local”选项,其作用就是在满足MyISAM表并发插入条件的情况下,允许其他用户在表尾并发插入记录,有关MyISAM表的并发插入问题,在后面的章节中还会进一步介绍。
在用LOCK TABLES给表显式加表锁时,必须同时取得所有涉及到表的锁,并且MySQL不支持锁升级。也就是说,在执行LOCK TABLES后,只能访问显式加锁的这些表,不能访问未加锁的表;同时,如果加的是读锁,那么只能执行查询操作,而不能执行更新操作。其实,在自动加锁的情况下也基本如此,MyISAM总是一次获得SQL语句所需要的全部锁。这也正是MyISAM表不会出现死锁(Deadlock Free)的原因。
在如下表所示的例子中,一个session使用LOCK TABLE命令给表film_text加了读锁,这个session可以查询锁定表中的记录,但更新或访问其他表都会提示错误;同时,另外一个session可以查询表中的记录,但更新就会出现锁等待。
MyISAM存储引擎的读阻塞写例子
注意,当使用LOCK TABLES时,不仅需要一次锁定用到的所有表,而且,同一个表在SQL语句中出现多少次,就要通过与SQL语句中相同的别名锁定多少次,否则也会出错!举例说明如下。
(1)对actor表获得读锁:
mysql> lock table actor read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
(2)但是通过别名访问会提示错误:
mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name and a.first_name = ‘Lisa’ and a.last_name = ‘Tom’ and a.last_name <> b.last_name;
ERROR 1100 (HY000): Table ‘a’ was not locked with LOCK TABLES
(3)需要对别名分别锁定:
mysql> lock table actor as a read,actor as b read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
(4)按照别名的查询可以正确执行:
mysql> select a.first_name,a.last_name,b.first_name,b.last_name from actor a,actor b where a.first_name = b.first_name and a.first_name = ‘Lisa’ and a.last_name = ‘Tom’ and a.last_name <> b.last_name;
±-----------±----------±-----------±----------+
| first_name | last_name | first_name | last_name |
±-----------±----------±-----------±----------+
| Lisa | Tom | LISA | MONROE |
±-----------±----------±-----------±----------+
1 row in set (0.00 sec)
并发插入(Concurrent Inserts)
上文提到过MyISAM表的读和写是串行的,但这是就总体而言的。在一定条件下,MyISAM表也支持查询和插入操作的并发进行。
MyISAM存储引擎有一个系统变量concurrent_insert,专门用以控制其并发插入的行为,其值分别可以为0、1或2。
当concurrent_insert设置为0时,不允许并发插入。
当concurrent_insert设置为1时,如果MyISAM表中没有空洞(即表的中间没有被删除的行),MyISAM允许在一个进程读表的同时,另一个进程从表尾插入记录。这也是MySQL的默认设置。
当concurrent_insert设置为2时,无论MyISAM表中有没有空洞,都允许在表尾并发插入记录。
在如下表所示的例子中,session_1获得了一个表的READ LOCAL锁,该线程可以对表进行查询操作,但不能对表进行更新操作;其他的线程(session_2),虽然不能对表进行删除和更新操作,但却可以对该表进行并发插入操作,这里假设该表中间不存在空洞。
MyISAM存储引擎的读写(INSERT)并发例子
可以利用MyISAM存储引擎的并发插入特性,来解决应用中对同一表查询和插入的锁争用。例如,将concurrent_insert系统变量设为2,总是允许并发插入;同时,通过定期在系统空闲时段执行 OPTIMIZE TABLE语句来整理空间碎片,收回因删除记录而产生的中间空洞。
MyISAM的锁调度
前面讲过,MyISAM存储引擎的读锁和写锁是互斥的,读写操作是串行的。那么,一个进程请求某个 MyISAM表的读锁,同时另一个进程也请求同一表的写锁,MySQL如何处理呢?答案是写进程先获得锁。不仅如此,即使读请求先到锁等待队列,写请求后到,写锁也会插到读锁请求之前!这是因为MySQL认为写请求一般比读请求要重要。这也正是MyISAM表不太适合于有大量更新操作和查询操作应用的原因,因为,大量的更新操作会造成查询操作很难获得读锁,从而可能永远阻塞。这种情况有时可能会变得非常糟糕!幸好我们可以通过一些设置来调节MyISAM 的调度行为。
1、通过指定启动参数low-priority-updates,使MyISAM引擎默认给予读请求以优先的权利。
2、通过执行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1,使该连接发出的更新请求优先级降低。
3、通过指定INSERT、UPDATE、DELETE语句的LOW_PRIORITY属性,降低该语句的优先级。
虽然上面3种方法都是要么更新优先,要么查询优先的方法,但还是可以用其来解决查询相对重要的应用(如用户登录系统)中,读锁等待严重的问题。
另外,MySQL也提供了一种折中的办法来调节读写冲突,即给系统参数max_write_lock_count设置一个合适的值,当一个表的读锁达到这个值后,MySQL就暂时将写请求的优先级降低,给读进程一定获得锁的机会。
上面已经讨论了写优先调度机制带来的问题和解决办法。这里还要强调一点:一些需要长时间运行的查询操作,也会使写进程“饿死”!因此,应用中应尽量避免出现长时间运行的查询操作,不要总想用一条SELECT语句来解决问题,因为这种看似巧妙的SQL语句,往往比较复杂,执行时间较长,在可能的情况下可以通过使用中间表等措施对SQL语句做一定的“分解”,使每一步查询都能在较短时间完成,从而减少锁冲突。如果复杂查询不可避免,应尽量安排在数据库空闲时段执行,比如一些定期统计可以安排在夜间执行。
InnoDB与MyISAM的最大不同有两点:一是支持事务(TRANSACTION);二是采用了行级锁。行级锁与表级锁本来就有许多不同之处,另外,事务的引入也带来了一些新问题。
具体数据库并不一定完全实现了4个隔离级别,例如,Oracle只提供Read committed和Serializable两个标准隔离级别,另外还提供自己定义的Read only隔离级别;SQL Server除支持上述ISO/ANSI SQL92定义的4个隔离级别外,还支持一个叫做“快照”的隔离级别,但严格来说它是一个用MVCC实现的Serializable隔离级别。MySQL 支持全部4个隔离级别,但在具体实现时,有一些特点,比如在一些隔离级别下是采用MVCC一致性读,但某些情况下又不是,这些内容在后面的章节中将会做进一步介绍。
获取InnoDB行锁争用情况
可以通过检查InnoDB_row_lock状态变量来分析系统上的行锁的争夺情况:
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 (0.01 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 Monitors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。
具体方法如下:
mysql> CREATE TABLE innodb_monitor(a INT) ENGINE=INNODB;
Query OK, 0 rows affected (0.14 sec)
然后就可以用下面的语句来进行查看:
mysql> Show innodb statusG;
*************************** 1. row ***************************
Type: InnoDB
Name:
Status:
…
…
------------TRANSACTIONS
Trx id counter 0 117472192
Purge done for trx’s n:o < 0 117472190 undo n:o < 0 0
History list length 17
Total number of lock structs in row lock hash table 0
LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
—TRANSACTION 0 117472185, not started, process no 11052, OS thread id 1158191456
MySQL thread id 200610, query id 291197 localhost root
—TRANSACTION 0 117472183, not started, process no 11052, OS thread id 1158723936
MySQL thread id 199285, query id 291199 localhost root
Show innodb status
…
监视器可以通过发出下列语句来停止查看:
mysql> DROP TABLE innodb_monitor;
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
设置监视器后,在SHOW INNODB STATUS的显示内容中,会有详细的当前锁等待的信息,包括表名、锁类型、锁定记录的情况等,便于进行进一步的分析和问题的确定。打开监视器以后,默认情况下每15秒会向日志中记录监控的内容,如果长时间打开会导致.err文件变得非常的巨大,所以用户在确认问题原因之后,要记得删除监控表以关闭监视器,或者通过使用“–console”选项来启动服务器以关闭写日志文件。
InnoDB的行锁模式及加锁方法
InnoDB实现了以下两种类型的行锁。
共享锁(S):允许一个事务去读一行,阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。
排他锁(X):允许获得排他锁的事务更新数据,阻止其他事务取得相同数据集的共享读锁和排他写锁。另外,为了允许行锁和表锁共存,实现多粒度锁机制,InnoDB还有两种内部使用的意向锁(Intention Locks),这两种意向锁都是表锁。
意向共享锁(IS):事务打算给数据行加行共享锁,事务在给一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁。
意向排他锁(IX):事务打算给数据行加行排他锁,事务在给一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。
上述锁模式的兼容情况具体如下表所示。
如果一个事务请求的锁模式与当前的锁兼容,InnoDB就将请求的锁授予该事务;反之,如果两者不兼容,该事务就要等待锁释放。
意向锁是InnoDB自动加的,不需用户干预。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;事务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。
用SELECT … IN SHARE MODE获得共享锁,主要用在需要数据依存关系时来确认某行记录是否存在,并确保没有人对这个记录进行UPDATE或者DELETE操作。但是如果当前事务也需要对该记录进行更新操作,则很有可能造成死锁,对于锁定行记录后需要进行更新操作的应用,应该使用SELECT… FOR UPDATE方式获得排他锁。
在如下表所示的例子中,使用了SELECT … IN SHARE MODE加锁后再更新记录,看看会出现什么情况,其中actor表的actor_id字段为主键。
InnoDB存储引擎的共享锁例子
当使用SELECT…FOR UPDATE加锁后再更新记录,出现如下表所示的情况。
InnoDB存储引擎的排他锁例子
InnoDB行锁实现方式
InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的,这一点MySQL与Oracle不同,后者是通过在数据块中对相应数据行加锁来实现的。InnoDB这种行锁实现特点意味着:只有通过索引条件检索数据,InnoDB才使用行级锁,否则,InnoDB将使用表锁!
在实际应用中,要特别注意InnoDB行锁的这一特性,不然的话,可能导致大量的锁冲突,从而影响并发性能。下面通过一些实际例子来加以说明。
(1)在不通过索引条件查询的时候,InnoDB确实使用的是表锁,而不是行锁。
在如下所示的例子中,开始tab_no_index表没有索引:
mysql> create table tab_no_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb; Query OK, 0 rows affected (0.15 sec) mysql> insert into tab_no_index values(1,'1'),(2,'2'),(3,'3'),(4,'4'); Query OK, 4 rows affected (0.00 sec) Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0
InnoDB存储引擎的表在不使用索引时使用表锁例子
在如上表所示的例子中,看起来session_1只给一行加了排他锁,但session_2在请求其他行的排他锁时,却出现了锁等待!原因就是在没有索引的情况下,InnoDB只能使用表锁。当我们给其增加一个索引后,InnoDB就只锁定了符合条件的行,如下表所示。
创建tab_with_index表,id字段有普通索引:
mysql> create table tab_with_index(id int,name varchar(10)) engine=innodb; Query OK, 0 rows affected (0.15 sec) mysql> alter table tab_with_index add index id(id); Query OK, 4 rows affected (0.24 sec) Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0
InnoDB存储引擎的表在使用索引时使用行锁例子
由于MySQL的行锁是针对索引加的锁,不是针对记录加的锁,所以虽然是访问不同行的记录,但是如果是使用相同的索引键,是会出现锁冲突的。应用设计的时候要注意这一点。
在如下表所示的例子中,表tab_with_index的id字段有索引,name字段没有索引:
mysql> alter table tab_with_index drop index name;
Query OK, 4 rows affected (0.22 sec)
Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> insert into tab_with_index values(1,‘4’);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from tab_with_index where id = 1;
±-----±-----+
| id | name |
±-----±-----+
| 1 | 1 |
| 1 | 4 |
±-----±-----+
2 rows in set (0.00 sec)
InnoDB存储引擎使用相同索引键的阻塞例子
当表有多个索引的时候,不同的事务可以使用不同的索引锁定不同的行,另外,不论是使用主键索引、唯一索引或普通索引,InnoDB都会使用行锁来对数据加锁。
在如下表所示的例子中,表tab_with_index的id字段有主键索引,name字段有普通索引:
mysql> alter table tab_with_index add index name(name);
Query OK, 5 rows affected (0.23 sec)
Records: 5 Duplicates: 0 Warnings: 0
(4)即便在条件中使用了索引字段,但是否使用索引来检索数据是由MySQL通过判断不同执行计划的代价来决定的,如果MySQL认为全表扫描效率更高,比如对一些很小的表,它就不会使用索引,这种情况下InnoDB将使用表锁,而不是行锁。因此,在分析锁冲突时,别忘了检查SQL的执行计划,以确认是否真正使用了索引。
在下面的例子中,检索值的数据类型与索引字段不同,虽然MySQL能够进行数据类型转换,但却不会使用索引,从而导致InnoDB使用表锁。通过用explain检查两条SQL的执行计划,我们可以清楚地看到了这一点。
例子中tab_with_index表的name字段有索引,但是name字段是varchar类型的,如果where条件中不是和varchar类型进行比较,则会对name进行类型转换,而执行的全表扫描。
mysql> alter table tab_no_index add index name(name);
Query OK, 4 rows affected (8.06 sec)
Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> explain select * from tab_with_index where name = 1 G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: tab_with_index
type: ALL
possible_keys: name
key: NULL
key_len: NULL
ref: NULL
rows: 4
Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)
mysql> explain select * from tab_with_index where name = '1' G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: tab_with_index
type: ref
possible_keys: name
key: name
key_len: 23
ref: const
rows: 1
Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)
间隙锁(Next-Key锁)
当我们用范围条件而不是相等条件检索数据,并请求共享或排他锁时,InnoDB会给符合条件的已有数据记录的索引项加锁;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)。
举例来说,假如emp表中只有101条记录,其empid的值分别是 1,2,…,100,101,下面的SQL:
Select * from emp where empid > 100 for update;
是一个范围条件的检索,InnoDB不仅会对符合条件的empid值为101的记录加锁,也会对empid大于101(这些记录并不存在)的“间隙”加锁。
InnoDB使用间隙锁的目的,一方面是为了防止幻读,以满足相关隔离级别的要求,对于上面的例子,要是不使用间隙锁,如果其它事务插入了empid大于100的任何记录,那么本事务如果再次执行上述语句,就会发生幻读;另外一方面,是为了满足其恢复和复制的需要。有关其恢复和复制对锁机制的影响,以及不同隔离级别下InnoDB使用间隙锁的情况,在后续的章节中会做进一步介绍。
很显然,在使用范围条件检索并锁定记录时,InnoDB这种加锁机制会阻塞符合条件范围内键值的并发插入,这往往会造成严重的锁等待。因此,在实际应用开发中,尤其是并发插入比较多的应用,我们要尽量优化业务逻辑,尽量使用相等条件来访问更新数据,避免使用范围条件。
还要特别说明的是,InnoDB除了通过范围条件加锁时使用间隙锁外,如果使用相等条件请求给一个不存在的记录加锁,InnoDB也会使用间隙锁!
在如下表所示的例子中,假如emp表中只有101条记录,其empid的值分别是1,2,…,100,101。
InnoDB存储引擎的间隙锁阻塞例子
恢复和复制的需要,对InnoDB锁机制的影响
MySQL通过BINLOG录执行成功的INSERT、UPDATE、DELETE等更新数据的SQL语句,并由此实现MySQL数据库的恢复和主从复制。MySQL的恢复机制(复制其实就是在Slave Mysql不断做基于BINLOG的恢复)有以下特点。
一是MySQL的恢复是SQL语句级的,也就是重新执行BINLOG中的SQL语句。这与Oracle数据库不同,Oracle是基于数据库文件块的。
二是MySQL的Binlog是按照事务提交的先后顺序记录的,恢复也是按这个顺序进行的。这点也与Oralce不同,Oracle是按照系统更新号(System Change Number,SCN)来恢复数据的,每个事务开始时,Oracle都会分配一个全局唯一的SCN,SCN的顺序与事务开始的时间顺序是一致的。
从上面两点可知,MySQL的恢复机制要求:在一个事务未提交前,其他并发事务不能插入满足其锁定条件的任何记录,也就是不允许出现幻读,这已经超过了ISO/ANSI SQL92“可重复读”隔离级别的要求,实际上是要求事务要串行化。这也是许多情况下,InnoDB要用到间隙锁的原因,比如在用范围条件更新记录时,无论在Read Commited或是Repeatable Read隔离级别下,InnoDB都要使用间隙锁,但这并不是隔离级别要求的,有关InnoDB在不同隔离级别下加锁的差异在下一小节还会介绍。
另外,对于“insert into target_tab select * from source_tab where …”和“create table new_tab …select … From source_tab where …(CTAS)”这种SQL语句,用户并没有对source_tab做任何更新操作,但MySQL对这种SQL语句做了特别处理。先来看如下表的例子。
CTAS操作给原表加锁例子
在上面的例子中,只是简单地读 source_tab表的数据,相当于执行一个普通的SELECt语句,用一致性读就可以了。ORACLE正是这么做的,它通过MVCC技术实现的多版本数据来实现一致性读,不需要给source_tab加任何锁。我们知道InnoDB也实现了多版本数据,对普通的SELECT一致性读,也不需要加任何锁;但这里InnoDB却给source_tab加了共享锁,并没有使用多版本数据一致性读技术!
MySQL为什么要这么做呢?其原因还是为了保证恢复和复制的正确性。因为不加锁的话,如果在上述语句执行过程中,其他事务对source_tab做了更新操作,就可能导致数据恢复的结果错误。为了演示这一点,我们再重复一下前面的例子,不同的是在session_1执行事务前,先将系统变量 innodb_locks_unsafe_for_binlog的值设置为“on”(其默认值为off),具体结果如下表所示。
CTAS操作不给原表加锁带来的安全问题例子
从上可见,设置系统变量innodb_locks_unsafe_for_binlog的值为“on”后,InnoDB不再对source_tab加锁,结果也符合应用逻辑,但是如果分析BINLOG的内容:
...... SET TIMESTAMP=1169175130; BEGIN; # at 274 #070119 10:51:57 server id 1 end_log_pos 105 Query thread_id=1 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1169175117; update source_tab set name = '8' where name = '1'; # at 379 #070119 10:52:10 server id 1 end_log_pos 406 Xid = 5 COMMIT; # at 406 #070119 10:52:14 server id 1 end_log_pos 474 Query thread_id=2 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1169175134; BEGIN; # at 474 #070119 10:51:29 server id 1 end_log_pos 119 Query thread_id=2 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1169175089; insert into target_tab select d1,name from source_tab where name = '1'; # at 593 #070119 10:52:14 server id 1 end_log_pos 620 Xid = 7 COMMIT; ......
可以发现,在BINLOG中,更新操作的位置在INSERT…SELECt之前,如果使用这个BINLOG进行数据库恢复,恢复的结果与实际的应用逻辑不符;如果进行复制,就会导致主从数据库不一致!
通过上面的例子,我们就不难理解为什么MySQL在处理“Insert into target_tab select * from source_tab where …”和“create table new_tab …select … From source_tab where …”时要给source_tab加锁,而不是使用对并发影响最小的多版本数据来实现一致性读。还要特别说明的是,如果上述语句的SELECt是范围条件,InnoDB还会给源表加间隙锁(Next-Lock)。
因此,INSERT…SELECT…和 CREATE TABLE…SELECT…语句,可能会阻止对源表的并发更新,造成对源表锁的等待。如果查询比较复杂的话,会造成严重的性能问题,我们在应用中应尽量避免使用。实际上,MySQL将这种SQL叫作不确定(non-deterministic)的SQL,不推荐使用。
如果应用中一定要用这种SQL来实现业务逻辑,又不希望对源表的并发更新产生影响,可以采取以下两种措施:
一是采取上面示例中的做法,将innodb_locks_unsafe_for_binlog的值设置为“on”,强制MySQL使用多版本数据一致性读。但付出的代价是可能无法用binlog正确地恢复或复制数据,因此,不推荐使用这种方式。
二是通过使用“select * from source_tab … Into outfile”和“load data infile …”语句组合来间接实现,采用这种方式MySQL不会给source_tab加锁。
InnoDB在不同隔离级别下的一致性读及锁的差异
前面讲过,锁和多版本数据是InnoDB实现一致性读和ISO/ANSI SQL92隔离级别的手段,因此,在不同的隔离级别下,InnoDB处理SQL时采用的一致性读策略和需要的锁是不同的。同时,数据恢复和复制机制的特点,也对一些SQL的一致性读策略和锁策略有很大影响。将这些特性归纳成如下表所示的内容,以便读者查阅。
InnoDB存储引擎中不同SQL在不同隔离级别下锁比较
从上表可以看出:对于许多SQL,隔离级别越高,InnoDB给记录集加的锁就越严格(尤其是使用范围条件的时候),产生锁冲突的可能性也就越高,从而对并发性事务处理性能的影响也就越大。因此,我们在应用中,应该尽量使用较低的隔离级别,以减少锁争用的机率。实际上,通过优化事务逻辑,大部分应用使用Read Commited隔离级别就足够了。对于一些确实需要更高隔离级别的事务,可以通过在程序中执行SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ或SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE动态改变隔离级别的方式满足需求。
什么时候使用表锁
对于InnoDB表,在绝大部分情况下都应该使用行级锁,因为事务和行锁往往是我们之所以选择InnoDB表的理由。但在个别特殊事务中,也可以考虑使用表级锁。
第一种情况是:事务需要更新大部分或全部数据,表又比较大,如果使用默认的行锁,不仅这个事务执行效率低,而且可能造成其他事务长时间锁等待和锁冲突,这种情况下可以考虑使用表锁来提高该事务的执行速度。
第二种情况是:事务涉及多个表,比较复杂,很可能引起死锁,造成大量事务回滚。这种情况也可以考虑一次性锁定事务涉及的表,从而避免死锁、减少数据库因事务回滚带来的开销。
当然,应用中这两种事务不能太多,否则,就应该考虑使用MyISAM表了。
在InnoDB下,使用表锁要注意以下两点。
(1)使用LOCK TABLES虽然可以给InnoDB加表级锁,但必须说明的是,表锁不是由InnoDB存储引擎层管理的,而是由其上一层──MySQL Server负责的,仅当autocommit=0、innodb_table_locks=1(默认设置)时,InnoDB层才能知道MySQL加的表锁,MySQL Server也才能感知InnoDB加的行锁,这种情况下,InnoDB才能自动识别涉及表级锁的死锁;否则,InnoDB将无法自动检测并处理这种死锁。有关死锁,下一小节还会继续讨论。
(2)在用 LOCK TABLES对InnoDB表加锁时要注意,要将AUTOCOMMIT设为0,否则MySQL不会给表加锁;事务结束前,不要用UNLOCK TABLES释放表锁,因为UNLOCK TABLES会隐含地提交事务;COMMIT或ROLLBACK并不能释放用LOCK TABLES加的表级锁,必须用UNLOCK TABLES释放表锁。正确的方式见如下语句:
例如,如果需要写表t1并从表t读,可以按如下做:
SET AUTOCOMMIT=0; LOCK TABLES t1 WRITE, t2 READ, ...; [do something with tables t1 and t2 here]; COMMIT; UNLOCK TABLES;
死锁
上文讲过,MyISAM表锁是deadlock free的,这是因为MyISAM总是一次获得所需的全部锁,要么全部满足,要么等待,因此不会出现死锁。但在InnoDB中,除单个SQL组成的事务外,锁是逐步获得的,这就决定了在InnoDB中发生死锁是可能的。如下所示的就是一个发生死锁的例子。
InnoDB存储引擎中的死锁例子
在上面的例子中,两个事务都需要获得对方持有的排他锁才能继续完成事务,这种循环锁等待就是典型的死锁。
发生死锁后,InnoDB一般都能自动检测到,并使一个事务释放锁并回退,另一个事务获得锁,继续完成事务。但在涉及外部锁,或涉及表锁的情况下,InnoDB并不能完全自动检测到死锁,这需要通过设置锁等待超时参数 innodb_lock_wait_timeout来解决。需要说明的是,这个参数并不是只用来解决死锁问题,在并发访问比较高的情况下,如果大量事务因无法立即获得所需的锁而挂起,会占用大量计算机资源,造成严重性能问题,甚至拖跨数据库。我们通过设置合适的锁等待超时阈值,可以避免这种情况发生。
通常来说,死锁都是应用设计的问题,通过调整业务流程、数据库对象设计、事务大小,以及访问数据库的SQL语句,绝大部分死锁都可以避免。下面就通过实例来介绍几种避免死锁的常用方法。
(1)在应用中,如果不同的程序会并发存取多个表,应尽量约定以相同的顺序来访问表,这样可以大大降低产生死锁的机会。在下面的例子中,由于两个session访问两个表的顺序不同,发生死锁的机会就非常高!但如果以相同的顺序来访问,死锁就可以避免。
InnoDB存储引擎中表顺序造成的死锁例子
2)在程序以批量方式处理数据的时候,如果事先对数据排序,保证每个线程按固定的顺序来处理记录,也可以大大降低出现死锁的可能。
InnoDB存储引擎中表数据操作顺序不一致造成的死锁例子
3)在事务中,如果要更新记录,应该直接申请足够级别的锁,即排他锁,而不应先申请共享锁,更新时再申请排他锁,因为当用户申请排他锁时,其他事务可能又已经获得了相同记录的共享锁,从而造成锁冲突,甚至死锁。
(4)前面讲过,在REPEATABLE-READ隔离级别下,如果两个线程同时对相同条件记录用SELECt…FOR UPDATE加排他锁,在没有符合该条件记录情况下,两个线程都会加锁成功。程序发现记录尚不存在,就试图插入一条新记录,如果两个线程都这么做,就会出现死锁。这种情况下,将隔离级别改成READ COMMITTED,就可避免问题,如下所示。
InnoDB存储引擎中隔离级别引起的死锁例子1
(5)当隔离级别为READ COMMITTED时,如果两个线程都先执行SELECT…FOR UPDATE,判断是否存在符合条件的记录,如果没有,就插入记录。此时,只有一个线程能插入成功,另一个线程会出现锁等待,当第1个线程提交后,第2个线程会因主键重出错,但虽然这个线程出错了,却会获得一个排他锁!这时如果有第3个线程又来申请排他锁,也会出现死锁。
对于这种情况,可以直接做插入操作,然后再捕获主键重异常,或者在遇到主键重错误时,总是执行ROLLBACK释放获得的排他锁,如下所示。
InnoDB存储引擎中隔离级别引起的死锁例子2
尽管通过上面介绍的设计和SQL优化等措施,可以大大减少死锁,但死锁很难完全避免。因此,在程序设计中总是捕获并处理死锁异常是一个很好的编程习惯。
如果出现死锁,可以用SHOW INNODB STATUS命令来确定最后一个死锁产生的原因。返回结果中包括死锁相关事务的详细信息,如引发死锁的SQL语句,事务已经获得的锁,正在等待什么锁,以及被回滚的事务等。据此可以分析死锁产生的原因和改进措施。下面是一段SHOW INNODB STATUS输出的样例:
mysql> show innodb status G ……. ------------------------ LATEST DETECTED DEADLOCK ------------------------ 070710 14:05:16 *** (1) TRANSACTION: TRANSACTION 0 117470078, ACTIVE 117 sec, process no 1468, OS thread id 1197328736 inserting mysql tables in use 1, locked 1 LOCK WAIT 5 lock struct(s), heap size 1216 MySQL thread id 7521657, query id 673468054 localhost root update insert into country (country_id,country) values(110,'Test') ……… *** (2) TRANSACTION: TRANSACTION 0 117470079, ACTIVE 39 sec, process no 1468, OS thread id 1164048736 starting index read, thread declared inside InnoDB 500 mysql tables in use 1, locked 1 4 lock struct(s), heap size 1216, undo log entries 1 MySQL thread id 7521664, query id 673468058 localhost root statistics select first_name,last_name from actor where actor_id = 1 for update *** (2) HOLDS THE LOCK(S): ……… *** (2) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED: ……… *** WE ROLL BACK TRANSACTION (1) ……



