全局锁
顾名思义,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Flushtableswithreadlock(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)和更新类事务的提交语句。
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(metadatalock,MDL)。
表锁
表锁的语法是locktablesread/write。与FTWRL类似,可以用unlocktables主动释放锁,也可以在客户端断开的时候自动释放。需要注意,locktables语法除了会限制别的线程的读写外,也限定了本线程接下来的 *** 作对象。
元数据锁
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。
1)可以使用show processlist查看当前用户连接
如果是root帐号,你能看到所有用户的当前连接。如果是其它普通帐号,只能看到自己占用的连接。show processlist;只列出前100条,如果想全列出请使用show full processlist;
2)在构造锁的会话中,使用unlock tables;也可以解锁
查看MySQL数据库的死锁日志
1 使用终端或命令提示符登录到MySQL,输入命令:mysql -h xxxxxxxxxx -P 3306 -u username -p 解释:xxxxxxxxxx是数据库IP地址,username是数据库用户名,输入命令后,会让你输入username对应的密码,就可以登录了
2 如何查看MySQL数据库的死锁信息 在MySQL客户端下输入命令: show engine innodb status \G;
3 如何定位MySQL数据库的死锁信息 在打印出来的信息中找到“LATEST DETECTED DEADLOCK”一节内容,看图中红线
4 如何分析日志,定位死锁原因 看3里面的图,紫色划线部分 分析: 事务1,等待 RECORD LOCKS space id 553 page no 376 n bits 368 index `index_user_id` of table `tbj``score_user`,这个位置的X锁 事务2,持有 RECORD LOCKS space id 553 page no 376 n bits 368 index `index_user_id` of table `tbj``score_user`这个地方的S锁 事务2,等待这个地方的X锁 理论上这个事务2是可以提交的不会,死锁,但是这个事务日志只打印最后一部分死锁,信息,这里面隐含的条件是,事务1也持有 RECORD LOCKS space id 553 page no 376 n bits 368 index `index_user_id` of table `tbj``score_user`这个地方的S锁,这样,事务2不能加X锁,同时事务1也不能加X锁,产生死锁。
锁产生的原因是因为请求某个资源而得不到满足。
比如请求一需要资源顺序为A - B -C
第二个请求需要的资源顺序为B - A -C
当上面两个请求同时进行时会有可能产生以下情况:请求一申请了资源A,请求二申请了资源B
然后请求一再去申请资源B时需要等待请求二完成,请求二去请求资源A时要等请求一完成。这样请求一和请求二都在互相等待的时候就会一直都完不成就等于一个锁锁住了A、B资源谁也用不了了。
锁差生的原因是:数据库并发太高、程序设计不合理、数据库 *** 作处理时间太长。等
知道原理后可以针对性的优化数据库和程序。
MySQL死锁问题的相关知识是本文我们主要要介绍的内容,接下来我们就来一一介绍这部分内容,希望能够对您有所帮助。
1、MySQL常用存储引擎的锁机制
MyISAM和MEMORY采用表级锁(table-level locking)
BDB采用页面锁(page-level locking)或表级锁,默认为页面锁
InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁,默认为行级锁
2、各种锁特点
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
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
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
3、各种锁的适用场景
表级锁更适合于以查询为主,只有少量按索引条件更新数据的应用,如Web应用
行级锁则更适合于有大量按索引条件并发更新数据,同时又有并发查询的应用,如一些在线事务处理系统
4、死锁
是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。
表级锁不会产生死锁。所以解决死锁主要还是针对于最常用的InnoDB。
5、死锁举例分析
在MySQL中,行级锁并不是直接锁记录,而是锁索引。索引分为主键索引和非主键索引两种,如果一条sql语句 *** 作了主键索引,MySQL就会锁定这条主键索引;如果一条语句 *** 作了非主键索引,MySQL会先锁定该非主键索引,再锁定相关的主键索引。
在UPDATE、DELETE *** 作时,MySQL不仅锁定WHERE条件扫描过的所有索引记录,而且会锁定相邻的键值,即所谓的next-key locking。
例如,一个表db。tab_test,结构如下:
id:主键;
state:状态;
time:时间;
索引:idx_1(state,time)
出现死锁日志如下:
(1) TRANSACTION:
TRANSACTION 0 677833455, ACTIVE 0 sec, process no 11393, OSthread id 278546 starting index read
mysql tables in use 1, locked 1
LOCK WAIT 3 lock struct(s), heap size 320
MySQL中有哪些锁?
数据库中锁的设计初衷处理并发问题,作为多用户共享资源,当出现并发访问的时候,数据库需要合理控制资源访问规则。锁就是实现这些访问规则中的重要数据。
锁的分类根据加锁范围,MySQL里面的锁可以分成全局锁、表级锁、行锁三类。
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:
Flushtableswithreadlock(FTWRL)当需要整个库只读状态的时候,可以使用这个命令,之后其他线程的:数据更新语句(增删改),数据定义语句(建表,修改表结构)和更新事务的提交语句将会被阻塞。
全局锁的使用场景全局锁的定型使用场景,做全库逻辑备份。也就是把整个库每个表都Select出来,然后存成文本。
如何整个库都只读,会有什么问题?如果你在主库上备份,那么在备份期间都不能执行更想,业务就基本上停摆。如果在从库上备份,那么备份期间从库不能执行主库同步过来的binlog,会导致从延迟。既然要全库只读,为什么不使用setglobalreadonly=true的方式呢readonly方式也可以让全库进入只读状态,但我还是会建议你用FTWRL方式,主要有两个原因:
一是,在有些系统中,readonly的值会被用来做其他逻辑,比如用来判断一个库是主库还是备库。因此,修改global变量的方式影响面更大,我不建议你使用。二是,在异常处理机制上有差异。如果执行FTWRL命令之后由于客户端发生异常断开,那么MySQL会自动释放这个全局锁,整个库回到可以正常更新的状态。而将整个库设置为readonly之后,如果客户端发生异常,则数据库就会一直保持readonly状态,这样会导致整个库长时间处于不可写状态,风险较高表级别锁MySQL里面表级别的锁有两种:一种是表锁,一种是元数据锁(metadatalok,MDL)。表锁的语法是:
locktablesread/write与FTWRL类似,可以使用unlocktables主动释放锁,也可以在客户端断开的时候自动释放。需要注意的是,locktables语法除了会限制别的线程的读写外,也限定了本线程接下来的 *** 作对象。
MDL表级锁MDL不需要显示使用,在访问一个表的时候自动加上,MDL保证读写的正确性,也就是说在查询数据时,不允许有其他线程对这个表结构做变更。
什么 *** 作会加MDL锁?在MySQL55版本中引入了MDL,当对一个表做增删改查 *** 作的时候,加MDL读锁;当要对表做结构变更 *** 作的时候,加MDL写锁。
读锁之间不互斥,因此可以有多个线程同时对一张表增删改查。读写之间、写锁之间是互斥的,用来保证变更表结构 *** 作的安全性,如果有两个线程要同时给一个表加字段,其中一个要等另外一个执行完才能执行。更改表结构要注意哪些?给一个表加字段,或者修改字段,或者加索引,需要扫描全表的数据。在对大表 *** 作的时候,你肯定会特别小心,以免对线上服务造成影响。而实际上,即使是小表, *** 作不慎也会出问题,导致整个库的线程爆满。
举个例子我们来看一下下面的 *** 作序列,假设表t是一个小表。
image
sessionA先启动,这时候会对表t加一个MDL读锁。由于sessionB需要的也是MDL读锁,因此可以正常执行。sessionC会被blocked,是因为sessionA的MDL读锁还没有释放,而sessionC需要MDL写锁,因此只能被阻塞,读写锁互斥。如果只有sessionC自己被阻塞还没什么关系,但是之后所有要在表t上新申请MDL读锁的请求也会被sessionC阻塞。前面我们说了,所有对表的增删改查 *** 作都需要先申请MDL读锁,就都被锁住,等于这个表现在完全不可读写了。如果某个表上的查询语句频繁,而且客户端有重试机制,也就是说超时后会再起一个新session再请求的话,这个库的线程很快就会爆满。事务中的MDL锁,在语句执行开始时申请,但是语句结束后并不会马上释放,而会等到整个事务提交后再释放。
怎么解决这个更改表结构问题比较理想的机制是,在altertable语句里面设定等待时间,如果在这个指定的等待时间里面能够拿到MDL写锁最好,拿不到也不要阻塞后面的业务语句,先放弃。
ALTERTABLEtbl_nameNOWAITaddcolumnALTERTABLEtbl_nameWAITNaddcolumn如果两个程序都向表中写数据显然会造成很大的麻烦,甚至会有意外情况发生。如果表正由一个程序写入,同时进行读取的另一个程序也会产生混乱的结果。锁定表的方法防止客户机的请求互相干扰或者服务器与维护程序相互干扰的方法主要有多种。如果你关闭数据库,就可以保证服务器和myisamchk和isamchk之间没有交互作用。但是停止服务器的运行并不是一个好注意,因为这样做会使得没有故障的数据库和表也不可用。本节主要讨论的过程,是避免服务器和myisamchk或isamchk之间的交互作用。实现这种功能的方法是对表进行锁定。服务器由两种表的锁定方法:1内部锁定内部锁定可以避免客户机的请求相互干扰——例如,避免客户机的SELECT查询被另一个客户机的UPDATE查询所干扰。也可以利用内部锁定机制防止服务器在利用myisamchk或isamchk检查或修复表时对表的访问。语法:锁定表:LOCK TABLEStbl_name {READ | WRITE},[ tbl_name {READ | WRITE},…]解锁表:UNLOCKTABLESLOCKTABLES为当前线程锁定表。UNLOCK TABLES释放被当前线程持有的任何锁。当线程发出另外一个LOCKTABLES时,或当服务器的连接被关闭时,当前线程锁定的所有表自动被解锁。如果一个线程获得在一个表上的一个READ锁,该线程(和所有其他线程)只能从表中读。如果一个线程获得一个表上的一个WRITE锁,那么只有持锁的线程READ或WRITE表,其他线程被阻止。每个线程等待(没有超时)直到它获得它请求的所有锁。WRITE锁通常比READ锁有更高的优先级,以确保更改尽快被处理。这意味着,如果一个线程获得READ锁,并且然后另外一个线程请求一个WRITE锁,随后的READ锁请求将等待直到WRITE线程得到了锁并且释放了它。显然对于检查,你只需要获得读锁。再者钟情跨下,只能读取表,但不能修改它,因此他也允许其它客户机读取表。对于修复,你必须获得些所以防止任何客户机在你对表进行 *** 作时修改它。2外部锁定服务器还可以使用外部锁定(文件级锁)来防止其它程序在服务器使用表时修改文件。通常,在表的检查 *** 作中服务器将外部锁定与myisamchk或isamchk作合使用。但是,外部锁定在某些系统中是禁用的,因为他不能可靠的进行工作。对运行myisamchk或isamchk所选择的过程取决于服务器是否能使用外部锁定。如果不使用,则必修使用内部锁定协议。如果服务器用--skip-locking选项运行,则外部锁定禁用。该选项在某些系统中是缺省的,如Linux。可以通过运行mysqladminvariables命令确定服务器是否能够使用外部锁定。检查skip_locking变量的值并按以下方法进行:◆如果skip_locking为off,则外部锁定有效您可以继续并运行人和一个实用程序来检查表。服务器和实用程序将合作对表进行访问。但是,运行任何一个实用程序之前,应该使用mysqladmin flush-tables。为了修复表,应该使用表的修复锁定协议。◆如果skip_locaking为on,则禁用外部锁定,所以在myisamchk或isamchk检查修复表示服务器并不知道,最好关闭服务器。如果坚持是服务器保持开启状态,月确保在您使用此表示没有客户机来访问它。
当你开始执行一个 ALTER ,而你遇到了可怕的“元数据锁定等待”,我敢肯定你一定遇见过。我最近遇到了一个案例,其中被更改的表要执行一个很小范围的更新(<100行)。ALTER 在负载测试期间一直等待了几个小时。在停止负载测试后,ALTER 按预期在不到一秒的时间内就完成了。那么这里发生了什么?
检查外键
每当有奇数次锁定时,我的第一直觉就是检查外键。当然这张表有一些外键引用了一个更繁忙的表。但是这种行为似乎仍然很奇怪。对表运行 ALTER 时,会针对子表请求一个 SHARED_UPGRADEABLE 元数据锁。还有针对父级的 SHARED_READ_ONLY 元数据锁。
我们来看看如何根据文档获取元数据锁定[1]:
如果给定锁定有多个服务器,则首先满足最高优先级锁定请求,并且与 max_write_lock_count系统变量有关。写锁定请求的优先级高于读取锁定请求。
[1]:>
请务必注意锁定顺序是序列化的:语句逐个获取元数据锁,而不是同时获取,并在此过程中执行死锁检测。
通常在考虑队列时考虑先进先出。如果我发出以下三个语句(按此顺序),它们将按以下顺序完成:
1 INSERT INTO parent2 ALTER TABLE child3 INSERT INTO parent
但是当子 ALTER 语句请求对父进行读取锁定时,尽管排序,但两个插入将在 ALTER 之前完成。以下是可以演示此示例的示例场景:
数据初始化:
CREATE TABLE `parent` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`val` varchar(10) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB;
CREATE TABLE `child` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`parent_id` int(11) DEFAULT NULL,
`val` varchar(10) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_parent` (`parent_id`),
CONSTRAINT `fk_parent` FOREIGN KEY (`parent_id`) REFERENCES `parent` (`id`) ON DELETE CASCADE ON UPDATE NO ACTION
) ENGINE=InnoDB;
INSERT INTO `parent` VALUES (1, "one"), (2, "two"), (3, "three"), (4, "four");
Session 1:
start transaction;update parent set val = "four-new" where id = 4;Session 2:
alter table child add index `idx_new` (val);Session 3:
start transaction;update parent set val = "three-new" where id = 3;此时,会话 1 具有打开的事务,并且处于休眠状态,并在父级上授予写入元数据锁定。 会话 2 具有在子级上授予的可升级(写入)锁定,并且正在等待父级的读取锁定。最后会话 3 具有针对父级的授权写入锁定:
mysql> select from performance_schemametadata_locks;+-------------+-------------+-------------------+---------------+-------------+| OBJECT_TYPE | OBJECT_NAME | LOCK_TYPE | LOCK_DURATION | LOCK_STATUS |+-------------+-------------+-------------------+---------------+-------------+| TABLE | child | SHARED_UPGRADABLE | TRANSACTION | GRANTED | <- ALTER (S2)| TABLE | parent | SHARED_WRITE | TRANSACTION | GRANTED | <- UPDATE (S1)| TABLE | parent | SHARED_WRITE | TRANSACTION | GRANTED | <- UPDATE (S3)| TABLE | parent | SHARED_READ_ONLY | STATEMENT | PENDING | <- ALTER (S2)+-------------+-------------+-------------------+---------------+-------------+请注意,具有挂起锁定状态的唯一会话是会话 2(ALTER)。会话 1 和会话 3 (分别在 ALTER 之前和之后发布)都被授予了写锁。排序失败的地方是在会话 1 上发生提交的时候。在考虑有序队列时,人们会期望会话 2 获得锁定,事情就会继续进行。但是,由于元数据锁定系统的优先级性质,会话 3 具有锁定,会话 2 仍然等待。
如果另一个写入会话进入并启动新事务并获取针对父表的写锁定,则即使会话 3 完成,ALTER 仍将被阻止。
只要我保持一个对父表打开元数据锁定的活动事务,子表上的 ALTER 将永远不会完成。更糟糕的是,由于子表上的写锁定成功(但是完整语句正在等待获取父读锁定),所以针对子表的所有传入读取请求都将被阻止!
另外,请考虑一下您通常如何对无法完成的语句进行故障排除。您查看已经打开较长时间的事务(在进程列表和 InnoDB 状态中)。但由于阻塞线程现在比 ALTER 线程更年轻,因此您将看到的最旧的事务/线程是 ALTER 。
这正是这种情况下发生的情况。在准备发布时,我们的客户端正在运行 ALTER 语句并结合负载测试(一种非常好的做法!)以确保顺利发布。问题是负载测试保持对父表打开一个活动的写事务。这并不是说它只是一直在写,而是有多个线程,一个总是活跃的。 这阻止了 ALTER 完成并阻止对相对静态的子表的随后的读请求。
幸运的是,这个问题有一个解决方案(除了从设计模式中驱逐外键)。变量 max_write_lock_count[2] 可用于允许在写入锁定之后在读取锁定之前授予读取锁定连续写锁。默认情况下,此变量设置为 18446744073709551615,如果你对该表发出 10,000 次写入/秒,那么你的读将被锁定 5800 万年……
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