mysql如何实现乐观锁

mysql如何实现乐观锁,第1张

乐观锁与悲观锁不同的是,它是一种逻辑上的锁,而不需要数据库提供锁机制来支持

当数据很重要,回滚或重试一次需要很大的开销时,需要保证 *** 作的ACID性质,此时应该采用悲观锁

而当数据对即时的一致性要求不高,重试一次不太影响整体性能时,可以采用乐观锁来保证最终一致性,同时有利于提高并发性

通常,乐观锁采用版本号/时间戳的形式实现:给数据额外增加一个版本号字段进行控制;更新时,若提交的数据所带的版本号与当前记录的版本号一致,则允许变更执行并更新版本号;若不一致,则意味着产生冲突,根据业务需求直接丢弃并返回失败,或者尝试合并

在MySQL的实践中,常见的一种使用乐观锁的方法,是在需要使用乐观锁的表中,新增一个version字段

例如:

create table product_amount (

id int not null primary key auto_increment,

product_name varchar(64) not null,

selling_amount int not null,

storing_amount int not null,

version int not null

)

当需要更新销售中的商品数量(selling_amount)时,使用如下的SQL语句:

update product_amount set selling_amount = #{selling_amount}, version = #{new_version} where id=#{id} and version = #{old_version}

若该语句返回1,则表示更新成功;若返回0,则表示前后的version不一致,产生冲突,更新失败

对于更新仓库中的商品数据(storing_amount)时,也是同理

不过,这样为每行记录都统一设置一个version字段的乐观锁方式,存在一个问题:上例中,如果同时需要单独对selling_amount及storing_amount进行update(两条SQL语句分别单独执行),那么后执行的一条会因为先执行的一条更新了version字段而失败,而这种失败显然是没有必要的,白白浪费了开销

一种比较好的方式是为每个需要乐观锁的字段单独设置版本号,例如对上例的改造:

create table product_amount (

id int not null primary key auto_increment,

product_name varchar(64) not null,

selling_amount int not null,

selling_version int not null,

storing_amount int not null,

storing_version int not null

)

selling_amount和storing_amount分别拥有自己的乐观锁版本号(selling_version和storing_version),更新时分别只关注自己的版本号,这样就不会因为版本号被其它字段修改而失败,提高了并发性

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 TABLES tbl_name {READ | WRITE},[ tbl_name {READ | WRITE},…]

解锁表:UNLOCK TABLES

LOCK TABLES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LOCK TABLES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mysqladmin variables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。

在程序员的职业生涯中,总会遇到数据库表被锁的情况,前些天就又撞见一次。由于业务突发需求,各个部门都在批量 *** 作、导出数据,而数据库又未做读写分离,结果就是:数据库的某张表被锁了!

用户反馈系统部分功能无法使用,紧急排查,定位是数据库表被锁,然后进行紧急处理。这篇文章给大家讲讲遇到类似紧急状况的排查及解决过程,建议点赞收藏,以备不时之需。

用户反馈某功能页面报502错误,于是第一时间看服务是否正常,数据库是否正常。在控制台看到数据库CPU飙升,堆积大量未提交事务,部分事务已经阻塞了很长时间,基本定位是数据库层出现问题了。

查看阻塞事务列表,发现其中有锁表现象,本想利用控制台直接结束掉阻塞的事务,但控制台账号权限有限,于是通过客户端登录对应账号将锁表事务kill掉,才避免了情况恶化。

下面就聊聊,如果当突然面对类似的情况,我们该如何紧急响应?

想象一个场景,当然也是软件工程师职业生涯中会遇到的一种场景:原本运行正常的程序,某一天突然数据库的表被锁了,业务无法正常运转,那么我们该如何快速定位是哪个事务锁了表,如何结束对应的事物?

首先最简单粗暴的方式就是:重启MySQL。对的,网管解决问题的神器——“重启”。至于后果如何,你能不能跑了,要你自己三思而后行了!

重启是可以解决表被锁的问题的,但针对线上业务很显然不太具有可行性。

下面来看看不用跑路的解决方案:

遇到数据库阻塞问题,首先要查询一下表是否在使用。

如果查询结果为空,那么说明表没在使用,说明不是锁表的问题。

如果查询结果不为空,比如出现如下结果:

则说明表(test)正在被使用,此时需要进一步排查。

查看数据库当前的进程,看看是否有慢SQL或被阻塞的线程。

执行命令:

该命令只显示当前用户正在运行的线程,当然,如果是root用户是能看到所有的。

在上述实践中,阿里云控制台之所以能够查看到所有的线程,猜测应该使用的就是root用户,而笔者去kill的时候,无法kill掉,是因为登录的用户非root的数据库账号,无法 *** 作另外一个用户的线程。

如果情况紧急,此步骤可以跳过,主要用来查看核对:

如果情况紧急,此步骤可以跳过,主要用来查看核对:

看事务表INNODB_TRX中是否有正在锁定的事务线程,看看ID是否在show processlist的sleep线程中。如果在,说明这个sleep的线程事务一直没有commit或者rollback,而是卡住了,需要手动kill掉。

搜索的结果中,如果在事务表发现了很多任务,最好都kill掉。

执行kill命令:

对应的线程都执行完kill命令之后,后续事务便可正常处理。

针对紧急情况,通常也会直接 *** 作第一、第二、第六步。

这里再补充一些MySQL锁相关的知识点:数据库锁设计的初衷是处理并发问题,作为多用户共享的资源,当出现并发访问的时候,数据库需要合理地控制资源的访问规则,而锁就是用来实现这些访问规则的重要数据结构。

根据加锁的范围,MySQL里面的锁大致可以分成全局锁、表级锁和行锁三类。MySQL中表级别的锁有两种:一种是表锁,一种是元数据锁(metadata lock,MDL)。

表锁是在Server层实现的,ALTER TABLE之类的语句会使用表锁,忽略存储引擎的锁机制。表锁通过lock tables… read/write来实现,而对于InnoDB来说,一般会采用行级锁。毕竟锁住整张表影响范围太大了。

另外一个表级锁是MDL(metadata lock),用于并发情况下维护数据的一致性,保证读写的正确性,不需要显式的使用,在访问一张表时会被自动加上。

常见的一种锁表场景就是有事务 *** 作处于:Waiting for table metadata lock状态。

MySQL在进行alter table等DDL *** 作时,有时会出现Waiting for table metadata lock的等待场景。

一旦alter table TableA的 *** 作停滞在Waiting for table metadata lock状态,后续对该表的任何 *** 作(包括读)都无法进行,因为它们也会在Opening tables的阶段进入到Waiting for table metadata lock的锁等待队列。如果核心表出现了锁等待队列,就会造成灾难性的后果。

通过show processlist可以看到表上有正在进行的 *** 作(包括读),此时alter table语句无法获取到metadata 独占锁,会进行等待。

通过show processlist看不到表上有任何 *** 作,但实际上存在有未提交的事务,可以在information_schema.innodb_trx中查看到。在事务没有完成之前,表上的锁不会释放,alter table同样获取不到metadata的独占锁。

处理方法:通过 select * from information_schema.innodb_trxG, 找到未提交事物的sid,然后kill掉,让其回滚。

通过show processlist看不到表上有任何 *** 作,在information_schema.innodb_trx中也没有任何进行中的事务。很可能是因为在一个显式的事务中,对表进行了一个失败的 *** 作(比如查询了一个不存在的字段),这时事务没有开始,但是失败语句获取到的锁依然有效,没有释放。从performance_schema.events_statements_current表中可以查到失败的语句。

处理方法:通过performance_schema.events_statements_current找到其sid,kill 掉该session,也可以kill掉DDL所在的session。

总之,alter table的语句是很危险的(核心是未提交事务或者长事务导致的),在 *** 作之前要确认对要 *** 作的表没有任何进行中的 *** 作、没有未提交事务、也没有显式事务中的报错语句。

如果有alter table的维护任务,在无人监管的时候运行,最好通过lock_wait_timeout设置好超时时间,避免长时间的metedata锁等待。

关于MySQL的锁表其实还有很多其他场景,我们在实践的过程中尽量避免锁表情况的发生,当然这需要一定经验的支撑。但更重要的是,如果发现锁表我们要能够快速的响应,快速的解决问题,避免影响正常业务,避免情况进一步恶化。所以,本文中的解决思路大家一定要收藏或记忆一下,做到有备无患,避免突然状况下抓瞎。


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