前阿里数据库专家总结的MySQL里的各种锁(下篇)

2019/04/10 10:10
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在上篇中,我们介绍了MySQL中的全局锁和表锁。

今天,我们专注于介绍一下行锁,这个在日常开发和面试中常常困扰我们的问题。

1.行锁基础

由于全局锁和表锁对增删改查的性能都会有较大影响,所以,我们自然会想到,

只需要对有修改的行加锁就行了,这就是行锁。

在事务中,事务1更新了一行主键为1的数据行,那么,在这个事务释放锁之前,事务2是不能操作的。

 

前阿里数据库专家总结的MySQL里的各种锁(下篇)

 

另外,有一个很多人容易混淆的概念,就是行锁什么时候释放?

搞清这个事情,需要了解什么叫作 两阶段锁。

什么是两阶段锁呢?举个例子你就明白了。

前阿里数据库专家总结的MySQL里的各种锁(下篇)

 这里事务2执行后会是什么结果呢?

如果你明白了两阶段锁的含义,你就会知道,事务2的updat语句会阻塞,直到事务1提交以后才能继续执行。

所以,这里再次强调一下,两阶段锁的含义。

在 InnoDB 事务中,行锁是在需要的时候才加上的,但并不是语句执行完了了就立刻释放, 而是要等到事务结束时才释放。

注意,除了update语句能加写锁外,另外,还有一种对select语句加写锁的方式,就是

当前读:Select …. for update

2.行锁进阶

2.1 什么是幻读

面试的时候,面试官经常会喜欢问数据库的事务隔离级别。

大家要能回答出四种隔离级别,四种隔离级别的含义。

再多问一点,会问你什么是脏读,什么是幻读,哪个隔离级别会解决什么问题。

首先明确一下,什么是幻读?

同样是一个事务,在事务中前后两次查询,出现了不同的结果。

不同之处在于,脏读是针对update,也就是同一行的数据出现了不一致。

注意,幻读出现的场景

第一:事务的隔离级别为可重复读,且是当前读

第二:幻读仅专指新插入的行,在范围查询中,后一次查询出现了新的数据行。

 

2.2 怎么解决幻读

这些如果你都能答上,面试官可能会继续追问,幻读是怎么产生的,又是怎么被解决的。

即使我们给所有update涉及的行都加上了行锁,还是无法解决新插入的记录,因为这些记录原本不存在,自然无法加上行锁。

那怎么办呢?为了解决这个问题,innodb只好引入新的锁,间隙锁(Gap Lock)。

“间隙锁,锁的是两个值之间的空隙”。

举个例子:

在四条记录,ID=0,10,20,30中,会产生如下的五个间隙范围

前阿里数据库专家总结的MySQL里的各种锁(下篇)

 间隙锁就是对这五个间隙范围加锁,防止新的记录插入。

注意,行锁的冲突是行与行之间的冲突,是行锁与行锁之间的。与间隙锁冲突的是往“间隙中插入数据”这个操作,间隙锁本身不会产生冲突。

间隙锁和行锁合称为next-key lock。

每个next-key lock是前开后闭的。间隙锁本身是前开后开的。

小tips

标准的事务隔离级别中,可重复读只解决脏读问题,无法解决幻读问题。但是在innodb中,用next-key lock解决了幻读的问题。

3.关于行锁的优化应用

3.1 两阶段锁的优化应用

上面的基础知识中,解释了什么是 两阶段锁。

那么,对我们业务开发中有什么借鉴意义呢?

既然我们知道了,行锁必须在整个事务完全提交后才会释放,那么,如果我们的事物中需要锁住多行,就要把最可能造成锁冲突,或者是锁住最多行的语句尽可能地往后放。

举个例子,小A在线上购买了商家B的一个产品,这个购买的动作可以简化为3个操作:

1)小A的银行账户余额扣款x;

2)商家B的银行账户余额增加x;

3)添加一条交易记录;

这里,涉及到两个update操作,和一个insert操作。为了保证交易的原子性,将三个动作放在了一个事务中。

那怎么安排三个语句的先后顺序呢?如果不仔细考虑,那么就可能是随意选个123或者213的顺序了。

仔细想想呢?

显然,这里最容易造成冲突的是步骤2),可能同时有多个用户购买商家B的产品,然后需要给商家B的余额做update操作。

另外,步骤3)是insert操作,最不容易出现锁冲突。

所以,最好的步骤顺序是3)-> 1) -> 2),将最容易产生冲突的操作放在最后执行,那么会比2)->1) ->3)的顺序,大大提高并发度。

 

3.2 间隙锁的问题与优化

间隙锁的引入也带来了一些新的问题,比如:降低并发度,可能导致死锁。

因为间隙锁的引入,可能会导致同样的语句锁住了更大的范围。

那怎么办呢?

注意,间隙锁在可重复读级别下才是有效的。

所以,只要我们的业务不需要可重复读的保证,我们就可以把隔离级别设置为读提交(也是阿里云rds数据库的默认隔离级别),就没有间隙锁了。

然后,为了解决可能的数据和日志不一致的问题,需要把binlog格式设置为row。

读提交级别 + binlog的row格式,也是一般公司数据库的标准配置。

现在,你知道原因了吧:)

 

参考:

丁奇《MySQL 实战45讲》

 

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原文出处:https://www.cnblogs.com/awan-note/p/12423355.html

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