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mysqlinnodblock机制原理

一.lock 和 latch
latch 一般称为闩锁，目的是用来保证并发线程操作临界资源的正确性，无死锁检测机制。分为：mutex(互斥量)，rwlock(读写锁)
lock 的对象是事务，用来锁定的数据库中的对象。
mysql innodb lock机制原理

二.lock 种类
1.行级锁
共享锁(S lock)：允许事务读取一行数据
排他锁(X lock)：允许事务修改或删除一行数据
2.表级锁
意向共享锁(IS lock):在对行加S锁之前，先对其表追加IS锁
意向排他锁(IX lock):在对行加X锁之前，先对其表追加IX锁

表级意向锁和行级锁的兼容性：
mysql innodb lock机制原理

三.锁的应用场景
1.一致性非锁定读
mysql innodb lock机制原理
2.一致性锁定读
通过select * from table for update; 或 select * from table lock in share mode; 来锁定读取数据，在数据读取过程中其他事务不能修改该数据。

3.自增长与锁
含有自增长值的表，都有一个自增长计数器，当对该表进行插入操作时，执行如下语句来得到计数器的值。
select max(auto_inc_col) from table for update;
该锁不是事务完成之后才释放，而是insert命令执行完成后就释放该锁。

MySQL5.1.22之前，该模式对于有自增值列的表的并发插入性能较差。
mysql5.1.22开始，innodb提供了一种轻量级的互斥量的自增长实现机制，这种机制大大提高了自增长值的插入性能。
相关参数，innodb_autoinc_lock_mode,默认值为1
mysql innodb lock机制原理

4.外键和锁
在innodb存储引擎下，外键列如果没有显式的建立index，mysql会为该列自动添加index，避免发生表锁。
对于外键值的插入和更新，会先select父表，但该select操作并不是一致性非锁定读，而是一致性锁定读（对父表追加S锁）。因此当父表被其他事务加上X锁时，子表的操作会被阻塞。

  • --主表
  • CREATE TABLE `wwj`.`t1` (
  •   `deptno` INT NOT NULL,
  •   `deptname` VARCHAR(45) NOT NULL,
  •   `address` VARCHAR(45) NOT NULL,
  •   PRIMARY KEY (`deptno`));

  • --子表
  •  CREATE TABLE `wwj`.`t2` (
  •   `empno` INT NOT NULL,
  •   `empname` VARCHAR(45) NOT NULL,
  •   `age` INT NOT NULL,
  •   `deptno` INT NOT NULL,
  •   PRIMARY KEY (`empno`),
  •   INDEX `deptno_idx` (`deptno` ASC),
  •   CONSTRAINT `deptno`
  •     FOREIGN KEY (`deptno`)
  •     REFERENCES `wwj`.`t1` (`deptno`)
  •     ON DELETE NO ACTION
  •     ON UPDATE NO ACTION);

  • insert into wwj.t1 values(1,'it','北京');
  • insert into wwj.t1 values(2,'product','天津');
  • insert into wwj.t1 values(3,'haha','上海');
    • mysql innodb lock机制原理

  • mysql> select * from information_schema.innodb_locks\G;
  • *************************** 1. row ***************************
  • lock_id: 1303:26:3:2
  • lock_trx_id: 1303
  • lock_mode: S
  • lock_type: RECORD
  • lock_table: `wwj`.`t1`
  • lock_index: PRIMARY
  • lock_space: 26
  • lock_page: 3
  • lock_rec: 2
  • lock_data: 1
  • *************************** 2. row ***************************
  • lock_id: 1298:26:3:2
  • lock_trx_id: 1298
  • lock_mode: X
  • lock_type: RECORD
  • lock_table: `wwj`.`t1`
  • lock_index: PRIMARY
  • lock_space: 26
  • lock_page: 3
  • lock_rec: 2
  • lock_data: 1
  • 2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

    • 四.锁的算法
    行锁的三种算法：
    1.record lock
    单个记录上的锁

    2.gap lock
    间隙锁，锁定一个范围，但不包含记录本身

    3.next-key lock
    record lock+gap lock 锁定一个范围，但不包含记录本身

    --场景模拟
  • CREATE TABLE `wwj`.`t3` (
  •   `idt3` INT NOT NULL,
  •   `idt4` INT NOT NULL,
  •   PRIMARY KEY (`idt3`),
  •   INDEX `idx-1` (`idt4` ASC));

  •  insert into wwj.t3 values(1,10); 
  •  insert into wwj.t3 values(3,30); 
  •  insert into wwj.t3 values(5,50);

  • mysql> select * from wwj.t3;
  • +------+------+
  • | idt3 | idt4 |
  • +------+------+
  • | 1 | 10 |
  • | 3 | 30 |
  • | 5 | 50 |
  • +------+------+
    • 唯一索引的锁定范围
    mysql innodb lock机制原理
    因为idt3上有唯一索引，因此锁定的只是idt3=3这个值，而不是(1,3)这个范围，即锁定由next-key lock降级为record lock

    辅助索引的锁定范围
    mysql innodb lock机制原理

    五.一条sql的加锁范围
    对于各种情况下加锁的分析
  • mysql> show full processlist;
  • +----+------+-----------+------+---------+------+----------+-----------------------+
  • | Id | User | Host | db | Command | Time | State | Info |
  • +----+------+-----------+------+---------+------+----------+-----------------------+
  • | 11 | root | localhost | NULL | Sleep | 99 | | NULL |
  • | 12 | root | localhost | NULL | Sleep | 81 | | NULL |
  • | 13 | root | localhost | NULL | Query | 0 | starting | show full processlist |
  • +----+------+-----------+------+---------+------+----------+-----------------------+
  • 杀掉线程:
  • KILL [CONNECTION | QUERY] thread_id
  • kill 13 --杀掉线程连接
  • kill query 13 --杀掉正在执行的语句，保留连接

  • mysql> show engine innodb status\G;
  • ------------
  • TRANSACTIONS
  • ------------
  • Trx id counter 1296
  • Purge done for trx's n:o < 1294 undo n:o < 0 state: running but idle
  • History list length 2
  • LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
  • ---TRANSACTION 421324408397424, not started
  • 0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
  • ---TRANSACTION 1295, ACTIVE 396 sec inserting
  • mysql tables in use 1, locked 1
  • LOCK WAIT 2 lock struct(s), heap size 1136, 4 row lock(s), undo log entries 1
  • MySQL thread id 12, OS thread handle 139848225883904, query id 61 localhost root executing
  • insert into wwj.t3 select 4,20
  • ------- TRX HAS BEEN WAITING 10 SEC FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:
  • RECORD LOCKS space id 26 page no 4 n bits 72 index idx-1 of table `wwj`.`t3` trx id 1295 lock_mode X locks gap before rec insert intention waiting
  • Record lock, heap no 3 PHYSICAL RECORD: n_fields 2; compact format; info bits 0
  •  0: len 4; hex 8000001e; asc ;;
  •  1: len 4; hex 80000003; asc ;;

  • ---------------------
  • TRANSACTION 1294, ACTIVE 449 sec
  • 4 lock struct(s), heap size 1136, 3 row lock(s)
  • MySQL thread id 11, OS thread handle 139848226150144, query id 50 localhost root
  • Trx read view will not see trx with id >= 1294, sees < 1294


  • mysql> select * from information_schema.INNODB_LOCK_WAITS;
  • +-------------------+-------------------+-----------------+------------------+
  • | requesting_trx_id | requested_lock_id | blocking_trx_id | blocking_lock_id |
  • +-------------------+-------------------+-----------------+------------------+
  • | 1302 | 1302:26:4:3 | 1301 | 1301:26:4:3 |
  • +-------------------+-------------------+-----------------+------------------+
  • 1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

  • mysql> select lock_id,lock_trx_id,lock_mode,lock_type,lock_table,lock_index from information_schema.INNODB_LOCKs;
  • +-------------+-------------+-----------+-----------+------------+------------+
  • | lock_id | lock_trx_id | lock_mode | lock_type | lock_table | lock_index |
  • +-------------+-------------+-----------+-----------+------------+------------+
  • | 1302:26:4:3 | 1302 | X,GAP | RECORD | `wwj`.`t3` | idx-1 |
  • | 1301:26:4:3 | 1301 | X | RECORD | `wwj`.`t3` | idx-1 |
  • +-------------+-------------+-----------+-----------+------------+------------+
  • 2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

  • SELECT      
  •         p2.`HOST` Blockedhost,  #被阻塞方host
            p2.`USER` BlockedUser,  #被阻塞方用户
            r.trx_id BlockedTrxId,  #被阻塞方事务id   
            r.trx_mysql_thread_id BlockedThreadId,      #被阻塞方线程号
            TIMESTAMPDIFF(     
                SECOND,     
                r.trx_wait_started,     
                CURRENT_TIMESTAMP     
            ) WaitTime,   #等待时间  
            r.trx_query BlockedQuery,         #被阻塞的查询   
            l.lock_table BlockedTable,        #阻塞方锁住的表  
            m.`lock_mode` BlockedLockMode,    #被阻塞方的锁模式
            m.`lock_type` BlockedLockType,    #被阻塞方的锁类型(表锁还是行锁)
            m.`lock_index` BlockedLockIndex,  #被阻塞方锁住的索引
            m.`lock_space` BlockedLockSpace,  #被阻塞方锁对象的space_id
            m.lock_page BlockedLockPage,      #被阻塞方事务锁定页的数量
            m.lock_rec BlockedLockRec,        #被阻塞方事务锁定行的数量
            m.lock_data BlockedLockData,      #被阻塞方事务锁定记录的主键值
            p.`HOST` blocking_host,           #阻塞方主机
            p.`USER` blocking_user,           #阻塞方用户
            b.trx_id BlockingTrxid,           #阻塞方事务id
            b.trx_mysql_thread_id BlockingThreadId,  #阻塞方线程号
            b.trx_query BlockingQuery,        #阻塞方查询
            l.`lock_mode` BlockingLockMode,   #阻塞方的锁模式
            l.`lock_type` BlockingLockType,   #阻塞方的锁类型(表锁还是行锁)
            l.`lock_index` BlockingLockIndex, #阻塞方锁住的索引
            l.`lock_space` BlockingLockSpace, #阻塞方锁对象的space_id
            l.lock_page BlockingLockPage,     #阻塞方事务锁定页的数量
            l.lock_rec BlockingLockRec,       #阻塞方事务锁定行的数量
            l.lock_data BlockingLockData,     #阻塞方事务锁定记录的主键值     
           IF (p.COMMAND = 'Sleep', CONCAT(p.TIME,' seconds'), 0) idel_in_trx #阻塞方事务空闲的时间               
        FROM     
            information_schema.INNODB_LOCK_WAITS w     
        INNER JOIN information_schema.INNODB_TRX b ON b.trx_id = w.blocking_trx_id     
        INNER JOIN information_schema.INNODB_TRX r ON r.trx_id = w.requesting_trx_id     
        INNER JOIN information_schema.INNODB_LOCKS l ON w.blocking_lock_id = l.lock_id  AND l.`lock_trx_id`=b.`trx_id` 
          INNER JOIN information_schema.INNODB_LOCKS m ON m.`lock_id`=w.`requested_lock_id` AND m.`lock_trx_id`=r.`trx_id` 
        INNER JOIN information_schema. PROCESSLIST p ON p.ID = b.trx_mysql_thread_id    
     INNER JOIN information_schema. PROCESSLIST p2 ON p2.ID = r.trx_mysql_thread_id  
        ORDER BY     
            WaitTime DESC;

    • 参考书籍:
    MySQL技术内幕：InnoDB存储引擎

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    文章题目：mysqlinnodblock机制原理
    网页URL：http://ybzwz.com/article/jjiopc.html

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