美文网首页
Mysql学习(六) 行锁

Mysql学习(六) 行锁

作者: lconcise | 来源:发表于2020-08-22 07:56 被阅读0次
    • 行锁、死锁、死锁监测
    • 两阶段协议锁,如何安排正确的事务语句,可能影响并发度的锁尽量往后放
    • 死锁和死锁监测,如何减少死锁对数据库的影响?减少死锁的主要方向,就是控制访问相同资源的并发事务量。

    MySQL 的行锁是在引擎层由各个引擎自己实现的。但并不是所有的引擎都支持行锁,比如 MyISAM 引擎就不支持行锁。不支持行锁意味着并发控制只能使用表锁,对于这种引擎的表,同一张表上任何时刻只能有一个更新在执行,这就会影响到业务并发度。InnoDB 是支持行锁的,这也是 MyISAM 被 InnoDB 替代的重要原因之一。

    InnoDB行锁

    行锁,就是针对数据表中行记录的锁。通俗理解,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。

    两阶段锁

    假设字段 id 是表 t 的主键。


    image.png

    事务 B 的 update 语句会被阻塞,直到事务 A 执行 commit 之后,事务 B 才能继续执行。

    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。

    如果你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尽量往后放。

    举例子:
    假设你负责实现一个电影票在线交易业务,顾客 A 要在影院 B 购买电影票。我们简化一点,这个业务需要涉及到以下操作:

    1. 从顾客 A 账户余额中扣除电影票价;
    2. 给影院 B 的账户余额增加这张电影票价;
    3. 记录一条交易日志。
      也就是说,要完成这个交易,我们需要 update 两条记录,并 insert 一条记录。当然,为了保证交易的原子性,我们要把这三个操作放在一个事务中。那么,你会怎样安排这三个语句在事务中的顺序呢?
      试想如果同时有另外一个顾客 C 要在影院 B 买票,那么这两个事务冲突的部分就是语句 2 了。因为它们要更新同一个影院账户的余额,需要修改同一行数据。
      根据两阶段锁协议,不论你怎样安排语句顺序,所有的操作需要的行锁都是在事务提交的时候才释放的。所以,如果你把语句 2 安排在最后,比如按照 3、1、2 这样的顺序,那么影院账户余额这一行的锁时间就最少。这就最大程度地减少了事务之间的锁等待,提升了并发度。
      好了,现在由于你的正确设计,影院余额这一行的行锁在一个事务中不会停留很长时间。但是,这并没有完全解决你的困扰。

    如果这个影院做活动,可以低价预售一年内所有的电影票,而且这个活动只做一天。于是在活动时间开始的时候,你的 MySQL 就挂了。你登上服务器一看,CPU 消耗接近 100%,但整个数据库每秒就执行不到 100 个事务。这是什么原因呢?

    死锁和死锁监测

    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。这里我用数据库中的行锁举个例子。


    image.png

    这时候,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。当出现死锁以后,有两种策略:

    • 一种策略是,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。
    • 另一种策略是,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。

    在 InnoDB 中,innodb_lock_wait_timeout 的默认值是 50s,意味着如果采用第一个策略,当出现死锁以后,第一个被锁住的线程要过 50s 才会超时退出,然后其他线程才有可能继续执行。对于在线服务来说,这个等待时间往往是无法接受的。

    但是,我们又不可能直接把这个时间设置成一个很小的值,比如 1s。这样当出现死锁的时候,确实很快就可以解开,但如果不是死锁,而是简单的锁等待呢?所以,超时时间设置太短的话,会出现很多误伤。

    死锁检测要耗费大量的 CPU 资源。

    • 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。
    • 另一个思路是控制并发度。这个并发控制要做在数据库服务端。如果你有中间件,可以考虑在中间件实现;如果你的团队有能修改 MySQL 源码的人,也可以做在 MySQL 里面。基本思路就是,对于相同行的更新,在进入引擎之前排队。这样在 InnoDB 内部就不会有大量的死锁检测工作了。

    你可以考虑通过将一行改成逻辑上的多行来减少锁冲突。还是以影院账户为例,可以考虑放在多条记录上,比如 10 个记录,影院的账户总额等于这 10 个记录的值的总和。这样每次要给影院账户加金额的时候,随机选其中一条记录来加。这样每次冲突概率变成原来的 1/10,可以减少锁等待个数,也就减少了死锁检测的 CPU 消耗。

    这个方案看上去是无损的,但其实这类方案需要根据业务逻辑做详细设计。如果账户余额可能会减少,比如退票逻辑,那么这时候就需要考虑当一部分行记录变成 0 的时候,代码要有特殊处理。

    问题

    如果你要删除一个表里面的前 10000 行数据,有以下三种方法可以做到:

    • 第一种,直接执行 delete from T limit 10000;
    • 第二种,在一个连接中循环执行 20 次 delete from T limit 500;
    • 第三种,在 20 个连接中同时执行 delete from T limit 500。

    答案:第二种方案相对较好
    第一种方案,单个语句占用时间长;锁的时间也比较长;而且大事务还会导致主从延迟。
    第三种方案,会认为造成锁冲突。

    相关文章

      网友评论

          本文标题:Mysql学习(六) 行锁

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/vxoyjktx.html