MySQL數據庫鎖機制的相關原理

MySQL 5.1支持對MyISAM和MEMORY表進行表級鎖定，對BDB表進行頁級鎖定，對InnoDB 表進行行級鎖定。在許多情況下，可以根據培訓猜測應用程序使用哪類鎖定類型最好，但一般很難說出某個給出的鎖類型就比另一個好。一切取決於應用程序，應用程序的不同部分可能需要不同的鎖類型。為了確定是否想要使用行級鎖定的存儲引擎，應看看應用程序做什麼並且混合使用什麼樣的選擇和更新語句。例如，大多數Web應用程序執行許多選擇，而很少進行刪除，只對關鍵字的值進行更新，並且只插入少量具體的表。基本MySQL MyISAM設置已經調節得很好。

在MySQL中對於使用表級鎖定的存儲引擎，表鎖定時不會死鎖的。這通過總是在一個查詢開始時立即請求所有必要的鎖定並且總是以同樣的順序鎖定表來管理。

對WRITE，MySQL使用的表鎖定方法原理如下：

◆ 如果在表上沒有鎖，在它上面放一個寫鎖。

◆否則，把鎖定請求放在寫鎖定隊列中。

對READ，MySQL使用的鎖定方法原理如下：

◆如果在表上沒有寫鎖定，把一個讀鎖定放在它上面。

◆否則，把鎖請求放在讀鎖定隊列中。

當一個鎖定被釋放時，鎖定可被寫鎖定隊列中的線程得到，然後是讀鎖定隊列中的線程。

這意味著，如果你在一個表上有許多更新，SELECT語句將等待直到沒有更多的更新。

如果INSERT 語句不沖突，可以自由為MyISAM 表混合並行的INSERT 和SELECT 語句而不需要鎖定。

InnoDB 使用行鎖定，BDB 使用頁鎖定。對於這兩種存儲引擎，都可能存在死鎖。這是因為，在SQL語句處理期間，InnoDB 自動獲得行鎖定，BDB 獲得頁鎖定，而不是在事務啟動時獲得。

行級鎖定的優點：

· 當在許多線程中訪問不同的行時只存在少量鎖定沖突。

· 回滾時只有少量的更改。

· 可以長時間鎖定單一的行。

行級鎖定的缺點：

· 比頁級或表級鎖定占用更多的內存。

· 當在表的大部分中使用時，比頁級或表級鎖定速度慢，因為你必須獲取更多的鎖。

· 如果你在大部分數據上經常進行 GROUP BY 操作或者必須經常掃描整個表，比其它鎖定明顯慢很多。

· 用高級別鎖定，通過支持不同的類型鎖定，你也可以很容易地調節應用程序，因為其鎖成本小於行級鎖定。

在以下情況下，表鎖定優先於頁級或行級鎖定：

· 表的大部分語句用於讀取。

· 對嚴格的關鍵字進行讀取和更新，你可以更新或刪除可以用單一的讀取的關鍵字來提取的一行：

• UPDATE tbl_name SET column = value WHERE unique_key_col = key_value ;

• DELETE FROM tbl_name WHERE unique_key_col = key_value ;

· SELECT 結合並行的INSERT 語句，並且只有很少的UPDATE或 DELETE 語句。

· 在整個表上有許多掃描或 GROUP BY 操作，沒有任何寫操作。

不同於行級或頁級鎖定的選項：

· 版本(例如，為並行的插入在MySQL中使用的技術)，其中可以一個寫操作，同時有許多讀取操作。這明數據庫教程或表支持數據依賴的不同視圖，取決於訪問何時開始。其它共同的術語是“時間跟蹤”、“寫復制”或者“按需復制”。

· 按需復制在許多情況下優先於頁級或行級鎖定。然而，在最壞的情況下，它可能比使用常規鎖定使用多的內存。

· 除了行級鎖定外，你可以使用應用程序級鎖定，例如在MySQL中使用GET_LOCK()和RELEASE_LOCK()。這些是建議性鎖定，它們只能在運行良好的應用程序中工作。

為達到最高鎖定速度，除InnoDB 和BDB 之外，對所有存儲引擎，MySQL使用表鎖定(而不是頁、行或者列鎖定)。對於InnoDB 和BDB 表，如果你用LOCK TABLES顯式鎖定表，MySQL只使用表鎖定；如果你不使用LOCK TABLES，因為 InnoDB 使用自動行級鎖定而BDB 使用頁級鎖定來保證事務隔離。

但是對於大表，對於大多數應用程序，表鎖定比行鎖定更好，但存在部分缺陷。表鎖定使許多線程同時從一個表中進行讀取操作，但如果一個線程想要對表進行寫操作，它必須首先獲得獨占訪問。更新期間，所有其它想要訪問該表的線程必須等待直到更新完成。

表更新通常情況認為比表檢索更重要，因此給予它們更高的優先級。這應確保更新一個表的活動不能“餓死”，即使該表上有很繁重的SELECT 活動。

表鎖定在這種情況下會造成問題，例如當線程正等待，因為硬盤已滿並且在線程可以處理之前必須有空閒空間。在這種情況下，所有想要訪問出現問題的表的線程也被設置成等待狀態，直到有更多的硬盤空間可用。

表鎖定在下面的情況下也存在問題：

· 一個客戶發出長時間運行的查詢。

· 然後，另一個客戶對同一個表進行更新。該客戶必須等待直到SELECT完成。

· 另一個客戶對同一個表上發出了另一個 SELECT 語句。因為UPDATE比 SELECT 優先級高，該SELECT 語句等待UPDATE完成，並且等待第1個 SELECT 完成。

下面描述了一些方法來避免或減少表鎖定造成的競爭：

· 試圖使 SELECT 語句運行得更快。可能必須創建一些摘要(summary)表做到這點。

· 用--low-priority-updates啟動mysql教程d。這將給所有更新(修改)一個表的語句以比SELECT語句低的優先級。在這種情況下，在先前情形的第2個SELECT語句將在UPDATE語句前執行，而不需要等候第1個 SELECT 完成。

· 可以使用SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1語句指定具體連接中的所有更新應使用低優先級。

· 可以用LOW_PRIORITY屬性給與一個特定的INSERT、UPDATE或DELETE語句較低優先級。

· 可以用HIGH_PRIORITY屬性給與一個特定的SELECT語句較高優先級。

· 為max_write_lock_count系統變量指定一個低值來啟動mysqld來強制MySQL在具體數量的插入完成後臨時提高所有等待一個表的SELECT 語句的優先級。這樣允許在一定數量的WRITE鎖定後給出READ鎖定。

· 如果你有關於INSERT結合SELECT的問題，切換到使用新的MyISAM表，因為它們支持並發的SELECT和INSERT。

· 如果你對同一個表混合插入和刪除，INSERT DELAYED將會有很大的幫助。

· 如果你對同一個表混合使用 SELECT 和DELETE 語句出現問題，DELETE 的LIMIT 選項可以有所幫助。

· 對 SELECT 語句使用SQL_BUFFER_RESULT可以幫助使表鎖定時間變短。

· 可以更改mysys/thr_lock.c中的鎖代碼以使用單一的隊列。在這種情況下，寫鎖定和讀鎖定將具有相同的優先級，對一些應用程序會有幫助。

這裡是一些MySQL中表鎖定相關的技巧：

· 如果不混合更新與需要在同一個表中檢查許多行的選擇，可以進行並行操作。

· 可以使用 LOCK TABLES 來提高速度，因為在一個鎖定中進行許多更新比沒有鎖定的更新要快得多。將表中的內容切分為幾個表也可以有所幫助。

· 如果在MySQL中表鎖定時遇到速度問題，可以將表轉換為 InnoDB 或BDB 表來提高性能。