7.3 鎖

7.3.1 鎖機(jī)制

當(dāng)前MySQL已經(jīng)支持 ISAM, MyISAM, MEMORY (HEAP) 類型表的表級(jí)鎖了，BDB 表支持頁(yè)級(jí)鎖，InnoDB 表支持行級(jí)鎖。
很多時(shí)候，可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)猜測(cè)什么樣的鎖對(duì)應(yīng)用程序更合適，不過(guò)通常很難說(shuō)一個(gè)鎖比別的更好，這全都要依據(jù)應(yīng)用程序來(lái)決定，不同的地方可能需要不同的鎖。
想要決定是否需要采用一個(gè)支持行級(jí)鎖的存儲(chǔ)引擎，就要看看應(yīng)用程序都要做什么，其中的查詢、更新語(yǔ)句是怎么用的。例如，很多的web應(yīng)用程序大量的做查詢，很少刪除，主要是基于索引的更新，只往特定的表中插入記錄。采用基本的MySQL MyISAM 表就很合適了。
MySQL中對(duì)表級(jí)鎖的存儲(chǔ)引擎來(lái)說(shuō)是釋放死鎖的。避免死鎖可以這樣做到：在任何查詢之前先請(qǐng)求鎖，并且按照請(qǐng)求的順序鎖表。
MySQL中用于 WRITE（寫） 的表鎖的實(shí)現(xiàn)機(jī)制如下：

• 如果表沒有加鎖，那么就加一個(gè)寫鎖。
• 否則的話，將請(qǐng)求放到寫鎖隊(duì)列中。

MySQL中用于 READ（讀） 的表鎖的實(shí)現(xiàn)機(jī)制如下：

• 如果表沒有加寫鎖，那么就加一個(gè)讀鎖。
• 否則的話，將請(qǐng)求放到讀鎖隊(duì)列中。

當(dāng)鎖釋放后，寫鎖隊(duì)列中的線程可以用這個(gè)鎖資源，然后才輪到讀鎖隊(duì)列中的線程。
這就是說(shuō)，如果表里有很多更新操作的話，那么 SELECT 必須等到所有的更新都完成了之后才能開始。
從 MySQL 3.23.33 開始，可以通過(guò)狀態(tài)變量 Table_locks_waited 和 Table_locks_immediate 來(lái)分析系統(tǒng)中的鎖表爭(zhēng)奪情況：

mysql> SHOW STATUS LIKE 'Table%';
+-----------------------+---------+
| Variable_name         | Value   |
+-----------------------+---------+
| Table_locks_immediate | 1151552 |
| Table_locks_waited    | 15324   |
+-----------------------+---------+

在 MySQL 3.23.7（在Windows上是3.23.25）以后，在 MyISAM 表中只要沒有沖突的 INSERT 操作，就可以無(wú)需使用鎖表自由地并行執(zhí)行 INSERT 和 SELECT 語(yǔ)句。也就是說(shuō)，可以在其它客戶端正在讀取 MyISAM 表記錄的同時(shí)時(shí)插入新記錄。如果數(shù)據(jù)文件的中間沒有空余的磁盤塊的話，就不會(huì)發(fā)生沖突了，因?yàn)檫@種情況下所有的新記錄都會(huì)寫在數(shù)據(jù)文件的末尾（當(dāng)在表的中間做刪除或者更新操作時(shí)，就可能導(dǎo)致空洞）。當(dāng)空洞被新數(shù)據(jù)填充后，并行插入特性就會(huì)自動(dòng)重新被啟用了。
如果想要在一個(gè)表上做大量的 INSERT 和 SELECT 操作，但是并行的插入?yún)s不可能時(shí)，可以將記錄插入到臨時(shí)表中，然后定期將臨時(shí)表中的數(shù)據(jù)更新到實(shí)際的表里。可以用以下命令實(shí)現(xiàn)：

mysql> LOCK TABLES real_table WRITE, insert_table WRITE;
mysql> INSERT INTO real_table SELECT * FROM insert_table;
mysql> TRUNCATE TABLE insert_table;
mysql> UNLOCK TABLES;

InnoDB 使用行級(jí)鎖，BDB 使用頁(yè)級(jí)鎖。對(duì)于 InnoDB 和 BDB 存儲(chǔ)引擎來(lái)說(shuō)，是可能產(chǎn)生死鎖的。這是因?yàn)?InnoDB 會(huì)自動(dòng)捕獲行鎖，BDB 會(huì)在執(zhí)行 SQL 語(yǔ)句時(shí)捕獲頁(yè)鎖的，而不是在事務(wù)的開始就這么做。
行級(jí)鎖的優(yōu)點(diǎn)有：

• 在很多線程請(qǐng)求不同記錄時(shí)減少?zèng)_突鎖。
• 事務(wù)回滾時(shí)減少改變數(shù)據(jù)。
• 使長(zhǎng)時(shí)間對(duì)單獨(dú)的一行記錄加鎖成為可能。

行級(jí)鎖的缺點(diǎn)有：

• 比頁(yè)級(jí)鎖和表級(jí)鎖消耗更多的內(nèi)存。
• 當(dāng)在大量表中使用時(shí)，比頁(yè)級(jí)鎖和表級(jí)鎖更慢，因?yàn)樗枰?qǐng)求更多的所資源。
• 當(dāng)需要頻繁對(duì)大部分?jǐn)?shù)據(jù)做 GROUP BY 操作或者需要頻繁掃描整個(gè)表時(shí)，就明顯的比其它鎖更糟糕。
• 使用更高層的鎖的話，就能更方便的支持各種不同的類型應(yīng)用程序，因?yàn)檫@種鎖的開銷比行級(jí)鎖小多了。

表級(jí)鎖在下列幾種情況下比頁(yè)級(jí)鎖和行級(jí)鎖更優(yōu)越：

• 很多操作都是讀表。
• 在嚴(yán)格條件的索引上讀取和更新，當(dāng)更新或者刪除可以用單獨(dú)的索引來(lái)讀取得到時(shí)：
  

  UPDATE tbl_name SET column=value WHERE unique_key_col=key_value;
      DELETE FROM tbl_name WHERE unique_key_col=key_value;

• SELECT 和 INSERT 語(yǔ)句并發(fā)的執(zhí)行，但是只有很少的 UPDATE 和 DELETE 語(yǔ)句。
• 很多的掃描表和對(duì)全表的 GROUP BY 操作，但是沒有任何寫表。

表級(jí)鎖和行級(jí)鎖或頁(yè)級(jí)鎖之間的不同之處還在于：
將同時(shí)有一個(gè)寫和多個(gè)讀的地方做版本（例如在MySQL中的并發(fā)插入）。也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)/表支持根據(jù)開始訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)間點(diǎn)的不同支持各種不同的試圖。其它名有：時(shí)間行程，寫復(fù)制，或者是按需復(fù)制。
原文： Versioning (such as we use in MySQL for concurrent inserts) where you can have one writer at the same time as many readers. This means that the database/table supports different views for the data depending on when you started to access it. Other names for this are time travel, copy on write, or copy on demand.
按需復(fù)制在很多情況下比頁(yè)級(jí)鎖或行級(jí)鎖好多了。盡管如此，最壞情況時(shí)還是比其它正常鎖使用了更多的內(nèi)存。
可以用應(yīng)用程序級(jí)鎖來(lái)代替行級(jí)鎖，例如MySQL中的 GET_LOCK() 和 RELEASE_LOCK()。但它們是勸告鎖（原文：These are advisory locks），因此只能用于安全可信的應(yīng)用程序中。

7.3.2 鎖表

為了能有快速的鎖，MySQL除了 InnoDB 和 BDB 這兩種存儲(chǔ)引擎外，所有的都是用表級(jí)鎖（而非頁(yè)、行、列級(jí)鎖）。
對(duì)于 InnoDB 和 BDB 表，MySQL只有在指定用 LOCK TABLES 鎖表時(shí)才使用表級(jí)鎖。在這兩種表中，建議最好不要使用 LOCK TABLES，因?yàn)?InnoDB 自動(dòng)采用行級(jí)鎖，BDB 用頁(yè)級(jí)鎖來(lái)保證事務(wù)的隔離。
如果數(shù)據(jù)表很大，那么在大多數(shù)應(yīng)用中表級(jí)鎖會(huì)比行級(jí)鎖好多了，不過(guò)這有一些陷阱。
表級(jí)鎖讓很多線程可以同時(shí)從數(shù)據(jù)表中讀取數(shù)據(jù)，但是如果另一個(gè)線程想要寫數(shù)據(jù)的話，就必須要先取得排他訪問(wèn)。正在更新數(shù)據(jù)時(shí)，必須要等到更新完成了，其他線程才能訪問(wèn)這個(gè)表。
更新操作通常認(rèn)為比讀取更重要，因此它的優(yōu)先級(jí)更高。不過(guò)最好要先確認(rèn)，數(shù)據(jù)表是否有很高的 SELECT 操作，而更新操作并非很‘急需’。
表鎖鎖在一個(gè)線程在等待，因?yàn)榇疟P空間滿了，但是卻需要有空余的磁盤空間，這個(gè)線程才能繼續(xù)處理時(shí)就有問(wèn)題了。這種情況下，所有要訪問(wèn)這個(gè)出問(wèn)題的表的線程都會(huì)被置為等待狀態(tài)，直到有剩余磁盤空間了。
表鎖在以下設(shè)想情況中就不利了：

• 一個(gè)客戶端提交了一個(gè)需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的 SELECT 操作。
• 其他客戶端對(duì)同一個(gè)表提交了 UPDATE 操作，這個(gè)客戶端就要等到 SELECT 完成了才能開始執(zhí)行。
• 其他客戶端也對(duì)同一個(gè)表提交了 SELECT 請(qǐng)求。由于 UPDATE 的優(yōu)先級(jí)高于 SELECT，所以 SELECT 就會(huì)先等到 UPDATE 完成了之后才開始執(zhí)行，它也在等待第一個(gè) SELECT 操作。

下列所述可以減少表鎖帶來(lái)的資源爭(zhēng)奪：

• 讓 SELECT 速度盡量快，這可能需要?jiǎng)?chuàng)建一些摘要表。
• 啟動(dòng) mysqld 時(shí)使用參數(shù) --low-priority-updates。這就會(huì)讓更新操作的優(yōu)先級(jí)低于 SELECT。這種情況下，在上面的假設(shè)中，第二個(gè) SELECT 就會(huì)在 INSERT 之前執(zhí)行了，而且也無(wú)需等待第一個(gè)SELECT 了。
• 可以執(zhí)行 SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1 命令，指定所有的更新操作都放到一個(gè)指定的鏈接中去完成。詳情請(qǐng)看“14.5.3.1 SET Syntax”。
• 用 LOW_PRIORITY 屬性來(lái)降低 INSERT，UPDATE，DELETE 的優(yōu)先級(jí)。
• 用 HIGH_PRIORITY 來(lái)提高 SELECT 語(yǔ)句的優(yōu)先級(jí)。詳情請(qǐng)看“14.1.7 SELECT Syntax”。
• 從MySQL 3.23.7 開始，可以在啟動(dòng) mysqld 時(shí)指定系統(tǒng)變量 max_write_lock_count 為一個(gè)比較低的值，它能強(qiáng)制臨時(shí)地提高表的插入數(shù)達(dá)到一個(gè)特定值后的所有 SELECT 操作的優(yōu)先級(jí)。它允許在 WRITE 鎖達(dá)到一定數(shù)量后有 READ 鎖。
• 當(dāng) INSERT 和 SELECT 一起使用出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以轉(zhuǎn)而采用 MyISAM 表，它支持并發(fā)的SELECT 和 INSERT 操作。
• 當(dāng)在同一個(gè)表上同時(shí)有插入和刪除操作時(shí)，INSERT DELAYED 可能會(huì)很有用。詳情請(qǐng)看“14.1.4.2 INSERT DELAYED Syntax”。
• 當(dāng) SELECT 和 DELETE 一起使用出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，DELETE 的 LIMIT 參數(shù)可能會(huì)很有用。詳情請(qǐng)看“14.1.1 DELETE Syntax”
• 執(zhí)行 SELECT 時(shí)使用 SQL_BUFFER_RESULT 有助于減短鎖表的持續(xù)時(shí)間.詳情請(qǐng)看“14.1.7 SELECT Syntax”。
• 可以修改源代碼 `mysys/thr_lock.c'，只用一個(gè)所隊(duì)列。這種情況下，寫鎖和讀鎖的優(yōu)先級(jí)就一樣了，這對(duì)一些應(yīng)用可能有幫助。

以下是MySQL鎖的一些建議：

• 只要對(duì)同一個(gè)表沒有大量的更新和查詢操作混在一起，目前的用戶并不是問(wèn)題。
• 執(zhí)行 LOCK TABLES 來(lái)提高速度（很多更新操作放在一個(gè)鎖之中比沒有鎖的很多更新快多了）。將數(shù)據(jù)拆分開到多個(gè)表中可能也有幫助。
• 當(dāng)MySQL碰到由于鎖表引起的速度問(wèn)題時(shí)，將表類型轉(zhuǎn)換成 InnoDB 或 BDB 可能有助于提高性能。詳情請(qǐng)看“16 The InnoDB Storage Engine”和“15.4 The BDB (BerkeleyDB) Storage Engine”。