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InnoDB的行锁模式及加锁方法和实现方式

摘自 

《深入浅出MySQL——数据库开发、优化与管理维护》

20.3.3 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表20-6所示。

表20-6     InnoDB行锁模式兼容性列表

请求锁模式

 

   是否兼容

 

当前锁模式

X

IX

S

IS

X

冲突

冲突

冲突

冲突

IX

冲突

兼容

冲突

兼容

S

冲突

冲突

兼容

兼容

IS

冲突

兼容

兼容

兼容

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。

在如表20-7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。

表20-7           InnoDB存储引擎的共享锁例子

session_1

session_2

mysql> set autocommit = 0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

 

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;

+----------+------------+-----------+

| actor_id | first_name | last_name |

+----------+------------+-----------+

| 178      | LISA       MONROE   |

+----------+------------+-----------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> set autocommit = 0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

 

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;

+----------+------------+-----------+

| actor_id | first_name | last_name |

+----------+------------+-----------+

| 178      | LISA       MONROE   |

+----------+------------+-----------+

1 row in set (0.00 sec)

当前sessionactor_id=178的记录加share mode 的共享锁:

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178 lock in share mode;

+----------+------------+-----------+

| actor_id | first_name | last_name |

+----------+------------+-----------+

| 178      | LISA       MONROE   |

+----------+------------+-----------+

1 row in set (0.01 sec)

 

 

其他session仍然可以查询记录,并也可以对该记录加share mode的共享锁:

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178 lock in share mode;

+----------+------------+-----------+

| actor_id | first_name | last_name |

+----------+------------+-----------+

| 178      | LISA       MONROE   |

+----------+------------+-----------+

1 row in set (0.01 sec)

当前session对锁定的记录进行更新操作,等待锁:

mysql> update actor set last_name = 'MONROE T' where actor_id = 178;

等待

 

 

其他session也对该记录进行更新操作,则会导致死锁退出:

mysql> update actor set last_name = 'MONROE T' where actor_id = 178;

ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

获得锁后,可以成功更新:

mysql> update actor set last_name = 'MONROE T' where actor_id = 178;

Query OK, 1 row affected (17.67 sec)

Rows matched: 1  Changed: 1 Warnings: 0

 

当使用SELECT...FOR UPDATE加锁后再更新记录,出现如表20-8所示的情况。

表20-8             InnoDB存储引擎的排他锁例子

session_1

session_2

mysql> set autocommit = 0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

 

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;

+----------+------------+-----------+

| actor_id | first_name | last_name |

+----------+------------+-----------+

| 178      | LISA       MONROE   |

+----------+------------+-----------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> set autocommit = 0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

 

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;

+----------+------------+-----------+

| actor_id | first_name | last_name |

+----------+------------+-----------+

| 178      | LISA       MONROE   |

+----------+------------+-----------+

1 row in set (0.00 sec)

当前sessionactor_id=178的记录加for update的共享锁:

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178 for update;

+----------+------------+-----------+

| actor_id | first_name | last_name |

+----------+------------+-----------+

| 178      | LISA       MONROE   |

+----------+------------+-----------+

1 row in set (0.00 sec)

 

 

其他session可以查询该记录,但是不能对该记录加共享锁,会等待获得锁:

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178;

+----------+------------+-----------+

| actor_id | first_name | last_name |

+----------+------------+-----------+

| 178      | LISA       MONROE   |

+----------+------------+-----------+

1 row in set (0.00 sec)

 

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178 for update;

等待

当前session可以对锁定的记录进行更新操作,更新后释放锁:

mysql> update actor set last_name = 'MONROE T' where actor_id = 178;

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Rows matched: 1  Changed: 1 Warnings: 0

 

mysql> commit;

Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

 

 

其他session获得锁,得到其他session提交的记录:

mysql> select actor_id,first_name,last_name from actor where actor_id = 178 for update;

+----------+------------+-----------+

| actor_id | first_name | last_name |

+----------+------------+-----------+

| 178      | LISA       MONROE T |

+----------+------------+-----------+

1 row in set (9.59 sec)

 

 20.3.4 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。

在如表20-9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

表20-9         InnoDB存储引擎的表在不使用索引时使用表锁例子

session_1

session_2

mysql> set autocommit=0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from tab_no_index where id = 1 ;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 1    | 1    |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from tab_no_index where id = 2 ;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 2    | 2    |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from tab_no_index where id = 1 for update;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 1    | 1    |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

 

 

mysql> select * from tab_no_index where id = 2 for update;

等待

在如表20-9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,如表20-10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

表20-10    InnoDB存储引擎的表在使用索引时使用行锁例子

session_1

session_2

mysql> set autocommit=0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from tab_with_index where id = 1 ;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 1    | 1    |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from tab_with_index where id = 2 ;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 2    | 2    |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from tab_with_index where id = 1 for update;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 1    | 1    |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

 

 

mysql> select * from tab_with_index where id = 2 for update;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 2    | 2    |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

(2)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。

在如表20-11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)

表20-11    InnoDB存储引擎使用相同索引键的阻塞例子

session_1

session_2

mysql> set autocommit=0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from tab_with_index where id = 1 and name = '1' for update;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 1    | 1    |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

 

 

虽然session_2访问的是和session_1不同的记录,但是因为使用了相同的索引,所以需要等待锁:

mysql> select * from tab_with_index where id = 1 and name = '4' for update;

等待

(3)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。

在如表20-12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

表20-12    InnoDB存储引擎的表使用不同索引的阻塞例子

·          session_1

·          session_2

mysql> set autocommit=0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from tab_with_index where id = 1 for update;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 1    | 1    |

| 1    | 4    |

+------+------+

2 rows in set (0.00 sec)

 

 

Session_2使用name的索引访问记录,因为记录没有被索引,所以可以获得锁:

mysql> select * from tab_with_index where name = '2' for update;

+------+------+

| id   | name |

+------+------+

| 2    | 2    |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

 

由于访问的记录已经被session_1锁定,所以等待获得锁。:

mysql> select * from tab_with_index where name = '4' for update;

(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。关于MySQL在什么情况下不使用索引的详细讨论,参见本章“索引问题”一节的介绍。

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)

posted on 2011-09-02 18:49  zhizhesky  阅读(1201)  评论(0编辑  收藏  举报