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06-08

06 | 全局锁和表锁 :给表加个字段怎么有这么多阻碍?

  • 全局锁
    • 对整个数据库实例加锁,命令是 Flush tables with read lock(FTWRL),加全局读锁,典型使用场景为做全库逻辑备份
    • 官方自带逻辑备份工具 mysqldump 使用参数 -single-transaction 时,导数据之前会启动一个事务,以确保拿到一致性视图,由于 MVCC 的支持,这个过程中数据是可以正常更新的,但前提是引擎要支持这个隔离级别(MyISAM 不支持事务)
    • 为什么不使用 readonly
      1. 在一些系统中 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
      2. 在异常处理机制上有差异, FTWRL 执行后由于客户端发生异常断开时,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,而将整个库设为 readonly 之后,如果客户端发生异常,数据库就会一直保持 readonly 状态,会导致整个库长时间处于不可用状态
  • 表锁:
    • 表锁 lock tables ... read/write,与 FTWRL 类似,可以用 unlock tables 主动释放锁,也可以在客户端断开连接时自动释放
    • 元数据锁(MDL) 不需要显式使用,在访问一个表时会被自动加上,MDL 的作用是保证读写的正确性,当对一个表做增删改查操作时,加 MDL 读锁,当要对表做结构变更操作时,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进行增删改查
      读写锁、写锁之间互斥,用于保证变更表结构操作的安全性,如果同时有两个线程要同时给一张表加字段,其中一个要等待另一个执行完才能开始执行
      • 如何安全的给小表加字段
        首先要解决长事务,事务不提交,就会一直占着 MDL 锁,可以在 MySQL 的 information_schema 库 的 innodb_trx 表中查询当前执行中的事务,然后暂停 DDL 或者 kill 这个长事务
        当变更的表是一个热点表,请求十分频繁时,使用 kill 未必管用,比较理想的机制是在 alter table 语句中设置等待时间,在等待时间中能拿到 MDL 写锁最好,拿不到也不要阻塞后续的业务语句
  • 行锁

07 | 行锁功过:怎么减少行锁对性能的影响?

  • MySQL 的行锁是在引擎层由各个引擎自己实现的,不是所有的引擎都支持行锁,比如 MyISAM 就不支持行锁。不支持行锁意味着并发控制只能使用表锁,对于这种存储引擎的表,同一个张表上任意时刻只能有一个更新在执行
  • 两阶段锁协议: 在 InnoDB 事务中,行锁在需要的时候才加上,但并不是不需要了就立刻释放,而是等到事务结束时才释放,因此在事务中如果需要锁定多个行,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
  • 死锁和死锁检测
    并发系统中的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循环等待的状态,称为死锁
    策略:
    1. 直接进入等待直到超时,超时时间可以通过 innodb_lock_wait_timeout 设置
    2. 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,让其他事务可以继续执行,将参数 innodb_deadlock_detect 设置为 on 表示开启这个逻辑

08 | 事务到底是隔离的还是不隔离的?

  • begin/start transaction 命令并不是一个事务的起点,在执行到它们之后的第一个操作 InnoDB 表的语句,事务才真正启动,如果想要马上启动一个事务,可以使用 start transaction with consistent snapshot 这个命令
    第一种启动方式: 一致性视图在执行第一个快照读语句时创建的
    第二种启动方式: 一致性视图是在执行 start transaction with consistent snapshot 时创建的
  • 一致性读视图: consistent read view,用于支持 RC (Read Committed,读提交) 和 RR (Repeatable Read,可重复读) 隔离级别的实现
    它没有物理结构,作用是事务执行期间用来定义事务能看到什么数据
  • 更新逻辑: 更新数据都是先读后写的,而这个读只能读当前的值,称为当前读(current read),而除了 update 语句外,select 语句如果加锁,也是当前读
    当事务 C 没提交,而事务 B 是当前读,必须读取最新版本,而且必须加锁,此时就得等到事务 C 释放这个锁,才能继续他的当前读
  • 事务可重复读的能力实现: 可重复读的核心就是一致性读(consistent read),而事务更新数据的时候,只能用当前读,如果当前记录的行锁被其他事务占用的话,就需要进入所等待
    读提交的逻辑和可重复读的逻辑类似,主要的区别是:
    • 在可重复读隔离级别下,只需要在事务开始的时候创建一致性视图,之后事务里的其他查询都共用这个一致性视图
    • 在读提交隔离级别下,每一个语句执行前都会重新计算出一个新的视图