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Mysql 锁:灵魂七拷问

  • 2020-03-15
  • 本文字数:1892 字

    阅读完需:约 6 分钟

Mysql 锁:灵魂七拷问

一、缘起

假设你想给别人说明,Mysql 里面是有锁的,你会怎么做?


大多数人,都会开两个窗口,分别起两个事务,然后 update 同一条记录,在发起第二次 update 请求时,block,这样就说明这行记录被锁住了:


二、禁锢

问题来了,貌似只有显式的开启一个事务,才会有锁,如果直接执行一条 update 语句,会不会加锁呢?


比如直接执行:


update t set c = c + 1 where id = 1;
复制代码


这条语句,前面不加 begin,不显式开启事务,那么 Mysql 会不会加锁呢?


直觉告诉你,会。


但是为什么要加锁?


给你五秒钟,说出答案。



学过多线程和并发的同学,都知道下面这段代码,如果不加锁,就会有灵异事件:


i++;
复制代码


开启十个线程,执行 1000 次这段代码,最后 i 有极大可能性,会小于 1000。


这时候,用 Java 的套路,加锁:


synchornize {  i++;}
复制代码


问题解决。


同理,对于数据库,你可以理解为 i,就是数据库里的一行记录,i++ 这段代码,就是一条 update 语句,而多线程,对应的就是数据库里的多个事务。


既然对内存中 i 的操作需要加锁,保证并发安全,那么对数据库的记录进行修改,也必须加锁。


这道理很简单,但是很多人,未曾想过。

三、释然

为什么大家都喜欢用第一部分里的例子来演示 Mysql 锁?


因为开两个事务,会 block,够直观。


那么问题又来了,为什么会 block,或者说,为什么 Mysql 一定要等到 commit 了,才去释放锁?


执行完一条 update 语句,就把锁释放了,不行吗?


举个例子就知道 Mysql 为什么要这么干了:



一开始数据是:{id:1,c:1};


接着事务 A 通过 select … for update,进行当前读,查到了 c=1;


接着它继续去更新,把 c 更新成 3,假设这时候,事务 A 执行完 update 语句后,就把锁释放了;


那么就有了第 4 行,事务 B 过来更新,把 c 更新成 4;


结果到了第 5 行,事务 A 又来执行一次当前读,读到的 c,竟然是 4,明明我上一步才把 c 改成了 3…


事务 A 不由的发出怒吼:我为什么会看到了我不该看,我也不想看的东西?!


事务 B 的修改,居然让事务 A 看到了,这明目张胆的违反了事务 ACID 中的 I,Isolation,隔离性(事务提交之前,对其他事务不可见)。


所以,结论:Mysql 为了满足事务的隔离性,必须在 commit 才释放锁。

四、自私的基因

有人说,如果我是读未提交( Read Uncommited )的隔离级别,可以读到对方未提交的东西,是不是就不需要满足隔离性,是不是就可以不用等到 commit 才释放锁了?


非也。


还是举例子:



事务 A 是 Read Committed,事务 B 是 Read Uncommitted;


事务 B 执行了一条 update 语句,把 c 更新成了 3


假设事务 B 觉得自己是读未提交,就把锁释放了


那这时候事务 A 过来执行当前读,读到了 c 就是 3


事务 A 读到了别的事务没有提交的东西,而事务 A,还说自己是读已提交,真是讽刺


根因在于,事务 B 非常自私,他觉得自己是读未提交,就把锁释放了,结果让别人也被“读未提交”


显然,Mysql 不允许这么自私的行为存在。


结论:就算你是读未提交,你也要等到 commit 了再释放锁。

五、海纳百川

都知道 Mysql 的行锁,分为 X 锁和 S 锁,为什么 Mysql 要这么做呢?


这个简单吧,同样可以类比 Java 的读写锁:


It allows multiple threads to read a certain resource, but only one to write it, at a time.


允许多个线程同时读,但只允许一个线程写,既支持并发提高性能,又保证了并发安全。

六、凤凰涅磐

最后来个难点的。


假设事务 A 锁住了表 T 里的一行记录,这时候,你执行了一个 DDL 语句,想给这张表加个字段,这时候需要锁表吧?但是由于表里有一行记录被锁住了,所以这时候锁表时会 block。


那 Mysql 在锁表时,怎么判断表里有没有记录被锁住呢?


最简单暴力的,遍历整张表,遍历每行记录,遇到一个锁,就说明表里加锁了。


这样做可以,但是很傻,性能很差,高性能的 Mysql,不允许这样的做法存在。


Mysql 会怎么做呢?


行锁是行级别的,粒度比较小,好,那我要你在拿行锁之前,必须先拿一个假的表锁,表示你想去锁住表里的某一行或者多行记录。


这样,Mysql 在判断表里有没有记录被锁定,就不需要遍历整张表了,它只需要看看,有没有人拿了这个假的表锁。


这个假的表锁,就是我们常说的,意向锁。


Intention locks are table-level locks that indicate which type of lock (shared or exclusive) a transaction requires later for a row in a table


很多人知道意向锁是什么,但是却不知道为什么需要一个粒度比较大的锁,不知道它为何而来,不知道 Mysql 为何要设计个意向锁出来。


知其然,知其所以然。

七、参考文献


2020-03-15 20:19829

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