Mysql锁:灵魂七拷问

Posted by ZY on March 26, 2019

1 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:

2 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;

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++;

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++;
}

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。

3 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。

4 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。

5 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。

6 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。

7 参考文献