MyISAM加锁分析

为什么加锁

你正在读着你喜欢的女孩递给你的信,看到一半的时候,她的好闺蜜过来瞄了一眼(假设她会隐身术,你看不到她),她想把“我很喜欢你”改成“我不喜欢你”,刚把“很”字擦掉,“不”字还没写完,只写了一横一撇,这时候你正读到这个字,她怕你察觉到也就没继续往下写了,这时候你读到的这句话就是“我丆喜欢你”,这是什么鬼?!这位闺蜜乐了:没错,确实是鬼在整蛊你呢,嘿嘿!

数据库也会闹鬼吗?很有可能!假设会话1正在读取表里的一条记录(还没读取完),另一个会话2突然插队过来更新表里的同一条记录(还没更新完),那么会话1拿到的数据就可能是错误的(还没更新完的内容和原内容混在一起,造成乱码,就像上面的“我丆喜欢你”)。

怎么避免这种情况呢?加锁,当有一个人在读的时候,别人能读不能写,当有一个人在写的时候,别人不能读和写。

所以,加锁是为了在并发操作的时候,能够确保数据的完整性和一致性。

加锁的规则

MyISAM锁的粒度是表级锁,在执行查询(SELECT)之前,尝试在表上面加读锁,在执行更新(UPDATE,DELETE,INSERT)之前,尝试在表上面加写锁。

加写锁:

如果在表上没有锁(读锁和写锁),在它上面放一个写锁。
否则,把锁定请求放在写锁定队列中。

加读锁:

如果在表上没有写锁定,把一个读锁定放在它上面。
否则,把锁定请求放在读锁定队列中。

优先级:

当一个锁定被释放时,锁定优先被写锁定队列中的线程得到,然后是读锁定队列中的线程。这意味着如果有大量的写操作,读操作将会一直等待,直到写完成。可以通过以下命令看到加锁的情况:

SHOW STATUS LIKE 'table%';
+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| Table_locks_immediate | 42    |
| Table_locks_waited    | 3     |
+-----------------------+-------+

Table_locks_immediate是加锁立刻执行成功的次数,Table_locks_waited是造成等待的加锁次数。另外,可以通过LOW_PRIORITY来改变优先级

实例分析

开一个会话窗口1,输入下面的语句执行:

CREATE TABLE `users`(
`id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(15) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
)ENGINE=MYISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户';

INSERT INTO `users` VALUES (null, 'pigfly'),(null,'zhupp');

为了模拟,我们手动执行LOCK TABLES语句把表锁住:

LOCK TABLES `users` READ LOCAL;
SELECT * FROM `users`;
UPDATE `users` SET name='aa' where id=1;

SELECT正常返回,UPDATE报错了,原因是当前表加了读锁,则当前会话只能执行读操作,不能执行更新操作。

新开一个会话窗口2:

INSERT INTO `users` VALUES (null, 'zhupp');
UPDATE `users` SET name='xxx' where id=1;

可以看到插入执行成功,但是UPDATE操作被窗口1加的读锁阻塞了,我们回到窗口1执行:

UNLOCK TABLES;

这时候窗口2的更新语句马上返回更新成功了。

为什么插入不会被读锁阻塞呢?原因是当表加了读锁并且表不存在空闲块的时候(删除或者更新表中间的记录会导致空闲块,OPTIMIZE TABLE可以清除空闲块),MYISAM默认允许其他线程从表尾插入。可以通过改变系统变量concurrent_insert(并发插入)的值来控制并发插入的行为。

SHOW VARIABLES LIKE 'concurrent%';
+-------------------+-------+
| Variable_name     | Value |
+-------------------+-------+
| concurrent_insert | AUTO  |
+-------------------+-------+

Value的值:

  • NEVER(0): 不允许并发插入
  • AUTO(1): 表里没有空行时允许从表尾插入(默认)
  • ALWAYS(2): 任何时候都允许并发插入

注意:锁表的时候加了LOCAL关键字表示允许走并发插入的逻辑,具体是否可以并发插入还需要看是否满足concurrent_insert指定的条件,只有手动锁表的时候才需要指定LOCAL关键字。

测试一下当表里有空闲块的情况,窗口1执行:

DELETE FROM `users` WHERE id=1;
LOCK TABLES `users` READ LOCAL;

然后在窗口2执行:

INSERT INTO `users` VALUES (null, 't1');

果然被阻塞了。我们把并发插入的值改成2试试,在窗口1执行:

UNLOCK TABLES;
SET GLOBAL concurrent_insert=2;
DELETE FROM `users` WHERE id=2;
LOCK TABLES `users` READ LOCAL;

然后在窗口2执行:

INSERT INTO `users` VALUES (null, 't2');
SELECT * FROM `users`;

这一次没有被阻塞,插入成功了。

表级锁的特点

开销小、加锁快、不会产生死锁,锁定力度大,发生锁冲突的概率最高,不适合高并发场景。

性能优化

  1. 对于并发插入,一般默认配置AUTO就可以了,如果有大量插入操作,可以把concurrent_insert设置为2,然后定期在流量低峰期执行OPTIMIZE TABLE来清除空闲块。
  2. 调整优先级。
  3. 在大量更新操作前手动锁表,这样锁表只执行了一次,不然每执行一次更新就锁一次表。
  4. 存在大量更新操作造成等待,又要兼顾查询的时候,给max_write_lock_count设置一个低值,在写锁达到一定数量时允许执行挂起的读请求。