MySQL锁机制/管理(并发锁,行锁,表锁,预加锁,全局锁等等)
1.?MySQL
中并发和隔离控制机制
- Meta-data元数据锁:在table cache
缓存里实现的,为DDL(Data Definition Language)提供隔离操作。一种特别的meta-data元数据类型,叫Name Lock
。(SQL层)
- 表级table-level数据锁(SQL层)
- 存储引擎特有机制 — row locks行锁,page locks页锁,table locks表级,版本控制(在引擎中实现)
- 全局读锁 — FLUSH TABLES WITH READ LOCK
(SQL层)
2.在语句执行中表的生命周期
DML(Data Manipulation Language):
- 计算语句使用到的所有表
- 在每个表:打开open表 — 从table cache
缓存里得到TABLE对象,并在此表加上meta-data元数据锁
- 等待全局读锁后改变数据
- 在每个表:锁lock
表 — 在表加上table-level数据锁
- 执行语句:调用:handler::write_row()/read_rnd()/read_index(),等;隐式地调用引擎级engine-level锁机制
- 在每个表:释放表的数据锁
- 在每个表:释放表的DDL锁并把表放回table cache
缓存里
- DDL语句也是一样,没有典型的执行计划。
3.获取meta-data元数据锁
- meta-data元数据锁的实现作为TABLE对象的一个属性,TABLE对象代表了table cache
缓存。
- meta-data元数据锁为如下任何一种:
- shared共享锁 — 隐式地加锁,只通过标记TABLE对象“被使用”;
- semi-exclusive半独享锁,也叫Name Lock
,RENAME操作会在源表和目标加上此锁;
- exclusive独享,也叫exclusive name lock
,CREATE TABLE … SELECT操作会在目标表上加上此锁,如果没有的话。
4.表缓存(table cache
)
- 是一个HASH变量,叫open_cache
- TABLE对象是HASH元素
- 以HASH的操作被LOCK_open mutex互斥量保护
4.1内部结构(The table cache
: internal structure)
- 在缓存里,每个物理表可能被多个TABLE实例表示
- 相同表的所有TABLE实例,通过相连的列(a linked list)连接着
- 每个TABLE实例有一个table cache
缓存版本的复制 — TABLE实例保存的版本不会和当前table cache
缓存版本一致,而是保存旧的和从缓存删除的
- 被某些语句使用的TABLE实例被会标记为对其它的语句来说是无效的 — 这就是meta-data元数据锁的本质
- 在缓存中的TABLE实例通常地有一个有效的句柄实例连接着它
4.2内部运算(The table cache
: operations)
- 主要的代码在:sql/sql_base.cc,sql/lock
.cc,sql/table.h,sql/sql_table.cc
- 主要的方法:open_table(),close_thread_tables(),close_cached_table(),lock_table_names()
- 事实上,一个概念/对象组合不仅用于缓存或锁定:LOCK_open mutex互斥量也用到其它的操作,如:使磁盘上和处理中的表创建的原子性
- 典型的操作,来自隔离等级Pov的重要(注:isolation PoV没研究出是什么意思):语句查询时,打开和关闭表 — shared共享锁;强制和等待直到表的所有实例被关闭 — ?exclusive独享(但不完全);Name Lock
— 特殊地情况,当手上没有TABLE实例,只能使用一个特殊的占位符(甚至表可能不存在)。
4.4锁多表(The table cache
: locking multiple tables)
- 使用一种尝试和回退(try and back-off)的技术来避免死锁(乐观锁)
- 为了DDL操作的一套诀窍,如使锁升级或者防止DDL失效
- LOCK_open问题
- Lock_open互斥量:
- 保护table cache
缓存内的结构
- 分组存储引擎内的表和对象的.frm文件的创建,也为RENAME操作提供原子性操作
- 在每个语句访问表时会使用它两次:在open_tables()和close_thread_tables()
- 在使用DDL操作时,磁盘读写和甚至同步(sync)都会使用它
5.ALTER TABLE例子
ALTER TABLE执行的简化计划:
- 以TL_WRITE_ALLOW_READ的打开和加锁表(新版?InnoDB Plugin
已改为:TL-READ-NO-INSERT)
- 创建一个以临时名字的被ALTER的复制表
- 强制并等待直到表的所有实例都关闭(锁升级)
- 交换新和旧的版本
- 删除旧的版本
这是一般情况,当然还有优化的情况。
A debug trace for ALTER TABLE
- T@8: | query: alter table t1 add column k int
- T@8: | >mysql_parse
- T@8: | | >mysql_execute_command
- T@8: | | | >mysql_alter_table
- T@8: | | | | >open_ltable
- T@8: | | | | | >open_table
- T@8: | | | | | <open_table
- T@8: | | | | | >mysql_lock_tables
- T@8: | | | | | | >get_lock_data
- T@8: | | | | | | | >ha_innobase::store_lock
- T@8: | | | | | | | <ha_innobase::store_lock
- T@8: | | | | | | <get_lock_data
- T@8: | | | | | | >lock_external
- T@8: | | | | | | | >ha_innobase::external_lock
- T@8: | | | | | | | | enter: lock_type: 1
- T@8: | | | | | | | | >trans_register_ha
- T@8: | | | | | | | | | enter: stmt
- T@8: | | | | | | | | <trans_register_ha
- T@8: | | | | | | | <ha_innobase::external_lock
- T@8: | | | | | | <lock_external
- T@8: | | | | | | >thr_multi_lock
- T@8: | | | | | | | >thr_lock