第十三节、行锁

mysql的行锁是在引擎层由各个引擎自己实现的。但并不是所有的引擎都支持行锁,比如myisam引擎就不支持行锁。不支持行锁意味着并发控制只能使用表锁,对于这种引擎的表,同一张表上任何时刻只能有一个更新在执行,这就会影响到业务并发度。InnoDB是支持行锁的,这也是MyISAM被InnoDB替代的重要原因之一。

两阶段锁

在innoDB事物中,行锁是在需要的时候才加上的,但并不是不需要了就立刻释放,而是要等到事物结束时才释放。这个就是两阶段锁协议。

如果事物中需要锁多个行,要把最可能造成锁冲突,最可能影响并发度的锁尽量往后放。

死锁和死锁检测

当并发系统中不同线程出现循环资源依赖,涉及的线程都在等待别的线程释放资源时,就会导致这几个线程都进入无限等待的状态,称为死锁。

当出现死锁以后,有两种策略:

一种策略是:直接进入等待,直到超时,这个超时时间可以通过参数innodb_lock_wait_timeout来设置;

另一种策略是,发起死锁检测,发现死锁后,主动回滚死锁链条中的某一个事物,让其他事物得以继续执行。将参数innodb_deadlock_detect设置为on,表示开启这个逻辑。

在InnoDB中,innodb_lock_wait_timeout的默认值是50s,意味着如果采用第一个策略,当出现死锁以后,第一个被锁住的线程要过50s才会超时退出,然后其他线程才有可能继续执行。对于在线服务来说,这个等待时间往往是无法接受的。但是又不可能直接把这个时间设置成一个很小的值,比如1s。这样当出现死锁的时候,确实很快就可以解开,但如果不是死锁,而是简单的锁等待尼?所以,从超时时间设置太短的话,会出现很多误伤。

    所以,正常情况下,还是要采用第二种策略:主动死锁检测,而且innodb_deadlock_detect的默认值本身就是on。主动死锁检测在发生死锁的时候,是能够快速发现并进行处理的,但是它也是有额外负担的。

    当每一个事物被锁的时候,就要看看它锁依赖的线程有没有被别人锁住,如此循环,最后判断是否出现了循环等待,也就是死锁。

怎么解决由这种热点更新导致的性能问题?

1、如果能确保这个业务一定不会出现死锁,可以临时把死锁检测关掉,但是这种操作本身带有一定的风险,因为业务设计的时候一般不会把死锁当做一个严重错误,毕竟出现死锁了,就回滚,然后通过业务重试一般就没问题了,这是业务无损的。而关掉死锁检测意味着可能会出现大量的超时,这是业务有损的。

2、另一个思路是控制并发度。根据上面的分析,你会发现如果并发能够控制住,比如同一行同时最多只有10个线程在更新,那么死锁检测的成本很低,就不会出现这个问题,一个直接的想法就是,在客户端做并发控制。但是,你会很快发现这个方法不太可行,因为客户端很多。因此这个并发控制要做在数据库服务端,如果有中间件,可以考虑在中间件实现;如果你的团队有能修改mysql源码的人,也可以做在mysql里面。基本思路就是,对于相同行的更新,在进入引擎之前排队,这样在InnoB内部就不会有大量的死锁检测工作了。

可能你会问,如果团队里暂时没有数据库方面的专家,不能实现这样的方案,能不能从设计上优化这个问题尼?

    尼可以考虑通过将一行改成逻辑上的多行来减少锁冲突。还是以影院账户为例,可以考虑放在多条记录上,比如10个记录,影院的账户总额等于这10个记录的值的综合,这样每次要给影院账户加金额的时候,随机选其中一条记录来加,这样每次冲突概率变成原来的1/10,可以减少锁等待个数,也就减少了死锁检测的CPU消耗。

总结

mysql的行锁,设计了两阶段锁协议、死锁和死锁检测这两大部分内容。

以两阶段协议为起点,讨论了在开发的时候如何安排正确的事物语句。这里的原则是:如果你的事物中需要锁多个行,要把最可能造成锁冲突、最可能影响并发度的锁的申请时机尽量往后放。

但是调整语句顺序并不能完全避免死锁。所以引入了死锁和死锁检测的概念,以及提供了三个方案,来减少死锁对数据库的影响。减少死锁的主要方向是控制访问相同资源的并发事物量。

    原文作者:西伯利亚的bug王
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/99f3d48412a4
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