mysql查询更新时的锁表机制分析(只介绍了MYISAM)

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为了给高并发情况下的mysql进行更好的优化,有必要了解一下mysql查询更新时的锁表机制。

一、概述

MySQL有三种锁的级别:页级、表级、行级。
MyISAM和MEMORY存储引擎采用的是表级锁(table-level locking);BDB存储引擎采用的是页面锁(page-level locking),但也支持表级锁;InnoDB存储引擎既支持行级锁(row-level locking),也支持表级锁,但默认情况下是采用行级锁。

MySQL这3种锁的特性可大致归纳如下:

表级锁:开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。
行级锁:开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。
页面锁:开销和加锁时间界于表锁和行锁之间;会出现死锁;锁定粒度界于表锁和行锁之间,并发度一般。

二、MyISAM表锁

MyISAM存储引擎只支持表锁,是现在用得最多的存储引擎。

1、查询表级锁争用情况

可以通过检查table_locks_waited和table_locks_immediate状态变量来分析系统上的表锁定争夺:

mysql> show status like ‘table%’;
+-----------------------+----------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+----------+
| Table_locks_immediate | 76939364 |
| Table_locks_waited | 305089 |
+-----------------------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

Table_locks_waited的值比较高,说明存在着较严重的表级锁争用情况。

2、MySQL表级锁的锁模式

MySQL的表级锁有两种模式:表共享读锁(Table Read Lock)和表独占写锁(Table Write Lock)。MyISAM在执行查询语句(SELECT)前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行更新操作(UPDATE、DELETE、INSERT等)前,会自动给涉及的表加写锁。

所以对MyISAM表进行操作,会有以下情况:
a、对MyISAM表的读操作(加读锁),不会阻塞其他进程对同一表的读请求但会阻塞对同一表的写请求。只有当读锁释放后,才会执行其它进程的写操作。
b、对MyISAM表的写操作加写锁),会阻塞其他进程对同一表的操作,只有当写锁释放后,才会执行其它进程的读写操作。

下面通过例子来进行验证以上观点。数据表gz_phone里有二百多万数据,字段id,phone,ua,day。现在同时用多个客户端同时对该表进行操作分析。
a、当我用客户端1进行一个比较长时间的读操作时,分别用客户端2进行读和写操作:
client1:

mysql>select count(*) from gz_phone group by ua;
75508 rows in set (3 min 15.87 sec)

client2:

select id,phone from gz_phone limit 1000,10;
+------+-------+
| id | phone |
+------+-------+
| 1001 | 2222 |
| 1002 | 2222 |
| 1003 | 2222 |
| 1004 | 2222 |
| 1005 | 2222 |
| 1006 | 2222 |
| 1007 | 2222 |
| 1008 | 2222 |
| 1009 | 2222 |
| 1010 | 2222 |
+------+-------+
10 rows in set (0.01 sec)

mysql> update gz_phone set phone=’11111111111′ where id=1001;
Query OK, 0 rows affected (2 min 57.88 sec)
Rows matched: 1 Changed: 0 Warnings: 0

说明当数据表有一个读锁时,其它进程的查询操作可以马上执行,但更新操作需等待读锁释放后才会执行。

b、当用客户端1进行一个较长时间的更新操作时,用客户端2,3分别进行读写操作:
client1:

mysql> update gz_phone set phone=’11111111111′;
Query OK, 1671823 rows affected (3 min 4.03 sec)
Rows matched: 2212070 Changed: 1671823 Warnings: 0

client2:

mysql> select id,phone,ua,day from gz_phone limit 10;
+----+-------+-------------------+------------+
| id | phone | ua | day |
+----+-------+-------------------+------------+
| 1 | 2222 | SonyEricssonK310c | 2007-12-19 |
| 2 | 2222 | SonyEricssonK750c | 2007-12-19 |
| 3 | 2222 | MAUI WAP Browser | 2007-12-19 |
| 4 | 2222 | Nokia3108 | 2007-12-19 |
| 5 | 2222 | LENOVO-I750 | 2007-12-19 |
| 6 | 2222 | BIRD_D636 | 2007-12-19 |
| 7 | 2222 | SonyEricssonS500c | 2007-12-19 |
| 8 | 2222 | SAMSUNG-SGH-E258 | 2007-12-19 |
| 9 | 2222 | NokiaN73-1 | 2007-12-19 |
| 10 | 2222 | Nokia2610 | 2007-12-19 |
+----+-------+-------------------+------------+
10 rows in set (2 min 58.56 sec)

client3:

mysql> update gz_phone set phone=’55555′ where id=1;
Query OK, 1 row affected (3 min 50.16 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

说明当数据表有一个写锁时,其它进程的读写操作都需等待读锁释放后才会执行。

3、并发插入

原则上数据表有一个读锁时,其它进程无法对此表进行更新操作,但在一定条件下,MyISAM表也支持查询和插入操作的并发进行。

MyISAM存储引擎有一个系统变量concurrent_insert,专门用以控制其并发插入的行为,其值分别可以为0、1或2。
a、当concurrent_insert设置为0时,不允许并发插入。
b、当concurrent_insert设置为1时,如果MyISAM表中没有空洞(即表的中间没有被删除的行),MyISAM允许在一个进程读表的同时,另一个进程从表尾插入记录。这也是MySQL的默认设置。
c、当concurrent_insert设置为2时,无论MyISAM表中有没有空洞,都允许在表尾并发插入记录。

4、MyISAM的锁调度

由于MySQL认为写请求一般比读请求要重要,所以如果有读写请求同时进行的话,MYSQL将会优先执行写操作。这样MyISAM表在进行大量的更新操作时(特别是更新的字段中存在索引的情况下),会造成查询操作很难获得读锁,从而导致查询阻塞。

我们可以通过一些设置来调节MyISAM的调度行为:

a、通过指定启动参数low-priority-updates,使MyISAM引擎默认给予读请求以优先的权利。
b、通过执行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1,使该连接发出的更新请求优先级降低。
c、通过指定INSERT、UPDATE、DELETE语句的LOW_PRIORITY属性,降低该语句的优先级。

上面3种方法都是要么更新优先,要么查询优先的方法。这里要说明的就是,不要盲目的给mysql设置为读优先,因为一些需要长时间运行的查询操作,也会使写进程“饿死”。只有根据你的实际情况,来决定设置哪种操作优先。这些方法还是没有从根本上同时解决查询和更新的问题。

在一个有大数据量高并发表的mysql里,我们还可采用另一种策略来进行优化,那就是通过mysql主从(读写)分离来实现负载均衡,这样可避免优先哪一种操作从而可能导致另一种操作的堵塞。

最近服务器上经常出现mysql进程占CPU100%的情况,使用show processlist命令后,看到出现了很多状态为LOCKED的sql。使用show status like ‘table%’检查Table_locks_immediate和Table_locks_waited,发现Table_locks_waited偏 大。出问题的表是MyISAM,分析大概是MyISAM的锁表导致。
MyISAM适合于读频率远大于写频率这一情况。而我目前的应用可能会出现在某一时段读写频率相当。大致如下:
一个客户端发出需要长时间运行的SELECT
其他客户端在同一个表上发出INSERT或者UPDATE,这个客户将等待SELECT完成
另一个客户在同一个表上发出另一个SELECT;因UPDATE或INSERT比SELECT有更高有优先级,该SELECT将等待UPDATE或INSERT完成,也将等待第一个SELECT完成
也就是说对MyISAM表的读操作,不会阻塞其他用户对同一表的读请求,但会阻塞对同一表的写请求;对 MyISAM表的写操作,则会阻塞其他用户对同一表的读和写操作;MyISAM表的读操作与写操作之间,以及写操作之间是串行的
解决方案大概有如下几种:
MyISAM存储引擎有一个系统变量concurrent_insert,专门用以控制其并发插入的行为,其值分别可以为0、1或2。
0 不允许并发操作
1 如果MyISAM表中没有空洞(即表的中间没有被删除的行),MyISAM允许在一个进程读表的同时,另一个进程从表尾插入记录。这也是MySQL的默认设置。
2 无论MyISAM表中有没有空洞,都允许在表尾并发插入记录
使用–low-priority-updates启用mysqld。这将给所有更新(修改)一个表的语句以比SELECT语句低的优先级。在这种情况下,在先前情形的最后的SELECT语句将在INSERT语句前执行。
为max_write_lock_count设置一个低值,使得在一定数量的WRITE锁定后,给出READ锁定
使用LOW_PRIORITY属性给于一个特定的INSERT,UPDATE或DELETE较低的优先级
使用HIGH_PRIORITY属性给于一个特定的SELECT
使用INSERT DELAYED语句
附加:
mysql的myisam解决并发读写解决方法MyISAM在读操作占主导的情况下是很高效的。可一旦出现大量的读写并发,同InnoDB相比,MyISAM的效率就会直线下降,而且,MyISAM和InnoDB的数据存储方式也有显著不同:通常,在MyISAM里,新数据会被附加到数据文件的结尾,可如果时常做一些 UPDATE,DELETE操作之后,数据文件就不再是连续的,形象一点来说,就是数据文件里出现了很多洞洞,此时再插入新数据时,按缺省设置会先看这些洞洞的大小是否可以容纳下新数据,如果可以,则直接把新数据保存到洞洞里,反之,则把新数据保存到数据文件的结尾。之所以这样做是为了减少数据文件的大小,降低文件碎片的产生。但InnoDB里则不是这样,在InnoDB里,由于主键是cluster的,所以,数据文件始终是按照主键排序的,如果使用自增ID做主键,则新数据始终是位于数据文件的结尾。
了解了这些基础知识,下面说说MyISAM几个容易忽视的配置选项:
concurrent_insert:
通常来说,在MyISAM里读写操作是串行的,但当对同一个表进行查询和插入操作时,为了降低锁竞争的频率,根据concurrent_insert的设置,MyISAM是可以并行处理查询和插入的:
当concurrent_insert=0时,不允许并发插入功能。
当concurrent_insert=1时,允许对没有洞洞的表使用并发插入,新数据位于数据文件结尾(缺省)。
当concurrent_insert=2时,不管表有没有洞洞,都允许在数据文件结尾并发插入。
这样看来,把concurrent_insert设置为2是很划算的,至于由此产生的文件碎片,可以定期使用OPTIMIZE TABLE语法优化。
max_write_lock_count:
缺省情况下,写操作的优先级要高于读操作的优先级,即便是先发送的读请求,后发送的写请求,此时也会优先处理写请求,然后再处理读请求。这就造成一个问题:一旦我发出若干个写请求,就会堵塞所有的读请求,直到写请求全都处理完,才有机会处理读请求。此时可以考虑使用>有了这样的设置,当系统处理一个写操作后,就会暂停写操作,给读操作执行的机会。
low-priority-updates:
我们还可以更干脆点,直接降低写操作的优先级,给读操作更高的优先级。
low-priority-updates=1
综合来看,concurrent_insert=2是绝对推荐的,至于max_write_lock_count=1和low-priority- updates=1,则视情况而定,如果可以降低写操作的优先级,则使用low-priority-updates=1,否则使用 max_write_lock_count=1。

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发布日期:2015年10月23日  所属分类:未分类

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