转发MySQL 加锁处理分析
[code="java"]MySQL 加锁处理分析  http://hedengcheng.com/?p=771#_Toc374698306
发表于 2013 年 12 月 13 日 由 hedengcheng



1    背景    1


1.1    MVCC：Snapshot Read vs Current Read    2



1.2    Cluster Index：聚簇索引    3



1.3    2PL：Two-Phase Locking    3



1.4    Isolation Level    4



2    一条简单SQL的加锁实现分析    5



2.1    组合一：id主键+RC    6



2.2    组合二：id唯一索引+RC    6



2.3    组合三：id非唯一索引+RC    7



2.4    组合四：id无索引+RC    8



2.5    组合五：id主键+RR    9



2.6    组合六：id唯一索引+RR    9



2.7    组合七：id非唯一索引+RR    9



2.8    组合八：id无索引+RR    11



2.9    组合九：Serializable    12



3    一条复杂的SQL    12



4    死锁原理与分析    14



5    总结    16





1. 背景


MySQL/InnoDB的加锁分析，一直是一个比较困难的话题。我在工作过程中，经常会有同事咨询这方面的问题。同时，微博上也经常会收到MySQL锁相关的私信，让我帮助解决一些死锁的问题。本文，准备就MySQL/InnoDB的加锁问题，展开较为深入的分析与讨论，主要是介绍一种思路，运用此思路，拿到任何一条SQL语句，就能完整的分析出这条语句会加什么锁？会有什么样的使用风险？甚至是分析线上的一个死锁场景，了解死锁产生的原因。



注：MySQL是一个支持插件式存储引擎的数据库系统。本文下面的所有介绍，都是基于InnoDB存储引擎，其他引擎的表现，会有较大的区别。

1.    MVCC：Snapshot Read vs Current Read


MySQL InnoDB存储引擎，实现的是基于多版本的并发控制协议——MVCC (Multi-Version Concurrency Control) (注：与MVCC相对的，是基于锁的并发控制，Lock-Based Concurrency Control)。MVCC最大的好处，相信也是耳熟能详：读不加锁，读写不冲突。在读多些少的OLTP应用中，读写不冲突是非常重要的，极大的增加了系统的并发性能，这也是为什么现阶段，几乎所有的RDBMS，都支持了MVCC。



在MVCC并发控制中，读操作可以分成两类：快照读 (snapshot read)与当前读 (current read)。快照读，读取的是记录的可见版本 (有可能是历史版本)，不用加锁。当前读，读取的是记录的最新版本，并且，当前读返回的记录，都会加上锁，保证其他事务不会再并发修改这条记录。



在一个支持MVCC并发控制的系统中，哪些读操作是快照读？哪些操作又是当前读呢？以MySQL InnoDB为例：



§  快照读：简单的select操作，属于快照读，不加锁。(当然，也有例外，下面会分析)



§  select * from table where ?;



§  当前读：特殊的读操作，插入/更新/删除操作，属于当前读，需要加锁。



§  select * from table where ? lock in share mode;



§  select * from table where ? for update;



§  insert into table values (…);



§  update table set ? where ?;



§  delete from table where ?;



所有以上的语句，都属于当前读，读取记录的最新版本。并且，读取之后，还需要保证其他并发事务不能修改当前记录，对读取记录加锁。其中，除了第一条语句，对读取记录加S锁 (共享锁)外，其他的操作，都加的是X锁 (排它锁)。



为什么将 插入/更新/删除 操作，都归为当前读？可以看看下面这个 更新 操作，在数据库中的执行流程：



从图中，可以看到，一个Update操作的具体流程。当Update SQL被发给MySQL后，MySQL Server会根据where条件，读取第一条满足条件的记录，然后InnoDB引擎会将第一条记录返回，并加锁 (current read)。待MySQL Server收到这条加锁的记录之后，会再发起一个Update请求，更新这条记录。一条记录操作完成，再读取下一条记录，直至没有满足条件的记录为止。因此，Update操作内部，就包含了一个当前读。同理，Delete操作也一样。Insert操作会稍微有些不同，简单来说，就是Insert操作可能会触发Unique Key的冲突检查，也会进行一个当前读。



注：根据上图的交互，针对一条当前读的SQL语句，InnoDB与MySQL Server的交互，是一条一条进行的，因此，加锁也是一条一条进行的。先对一条满足条件的记录加锁，返回给MySQL Server，做一些DML操作；然后在读取下一条加锁，直至读取完毕。



1.    Cluster Index：聚簇索引


InnoDB存储引擎的数据组织方式，是聚簇索引表：完整的记录，存储在主键索引中，通过主键索引，就可以获取记录所有的列。关于聚簇索引表的组织方式，可以参考MySQL的官方文档：Clustered and Secondary Indexes 。本文假设读者对这个，已经有了一定的认识，就不再做具体的介绍。接下来的部分，主键索引/聚簇索引 两个名称，会有一些混用，望读者知晓。


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