1. MySQL 鎖定機(jī)制簡介

各存儲(chǔ)引擎使用三種類型鎖定機(jī)制

• 行級鎖定（row-level）
• 表級鎖定（table-level）
• 頁級鎖定（page-leve） ： 頁級鎖定介于行級鎖定與表級鎖定之間。

2. MySQL數(shù)據(jù)庫中 

表級鎖定主要是 MyISAM、Memory、CSV 等一些非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎，使用行級鎖定主要是 InnoDB 存儲(chǔ)引擎和 NDB Cluster 存儲(chǔ)引擎，頁級鎖定主要是BerkeleyDB存儲(chǔ)引擎

3. MyISAM 表級鎖定主要分為兩種類型

• 讀鎖定，一個(gè)新客戶端在申請獲取讀鎖定資源的時(shí)候，需要滿足兩個(gè)條件：
  • 請求鎖定的資源當(dāng)前沒有被寫鎖定
  • 寫鎖定等待隊(duì)列 （Pending write-lock queue）中沒有更高優(yōu)先級的寫鎖定在等待
  • （只影響寫操作）
• 寫鎖定
  • （影響讀操作，同時(shí)也影響寫操作）

4.  MySQL中主要分4中隊(duì)列來維護(hù)這兩種鎖定：

兩個(gè)存放當(dāng)前正在鎖定的讀和寫鎖定信息，另外兩個(gè)存放等待中的讀寫鎖定西信息，如下：

• Current read-lock queue ( lock->read)
• Pending read-lock queue (lock->read_wait)
• Current write-lock queue (lock->write)
• Pending write-lock queue (lock->write_wait)

5. InnoDB 的行級鎖定分為四種類型

• 共享鎖 （有叫做：讀鎖）
  • 允許一個(gè)事務(wù)去讀一行，阻止其他事務(wù)獲得相同數(shù)據(jù)的排它鎖。
• 排他鎖 （有叫做：寫鎖）
  • 允許獲得排它鎖的事務(wù)更新數(shù)據(jù)，阻止其他事務(wù)
• 意向共享鎖
• 意向排他鎖

6.  InnoDB 間隙鎖

InnoDB 的鎖定是通過在指向數(shù)據(jù)記錄的***個(gè)索引鍵之前和***一個(gè)索引鍵之后的空域空間標(biāo)記鎖定信息實(shí)現(xiàn)的。這種鎖定方式被稱為 "NEXT-KEY locking"（間隙鎖）

間隙鎖弱點(diǎn)：鎖定一個(gè)范圍之后，即使某些不存在的鍵值也會(huì)被無辜鎖定，造成鎖定的時(shí)候無法插入鍵值鎖定內(nèi)的任何數(shù)據(jù)。

通過索引實(shí)現(xiàn)鎖定的方式存在其他幾個(gè)較大的性能隱患：

1. 當(dāng) Query 無法利用索引的時(shí)候，InnoDB 會(huì)放棄使用 行級鎖定 而改用 表級鎖定 ，造成并發(fā)性能降低；
2. 當(dāng) Query 使用的索引并不包含所有過濾條件時(shí)，數(shù)據(jù)檢索使用到的索引鍵中的數(shù)據(jù)可能有部分不屬于 Query 的結(jié)果集行列，但是也會(huì)被鎖定，因?yàn)殚g隙鎖鎖定的是一個(gè)范圍，而不是具體的索引鍵。
3. 當(dāng) Query 在使用索引定位數(shù)據(jù)的時(shí)候，如果使用的索引鍵一樣但訪問的數(shù)據(jù)行不同 （索引只是過濾條件的一部分）， 他們一樣會(huì)被鎖定。

7. MyISAM 表鎖優(yōu)化建議

• 縮短鎖定時(shí)間
  • 盡量減少大的復(fù)雜 Query，將復(fù)雜 Query 拆分成幾個(gè)小的 Query 執(zhí)行。
  • 盡可能地建立足夠高效的索引，讓數(shù)據(jù)檢索更迅速。
  • 盡量讓MyISAM 存儲(chǔ)引擎的表只存放必要的信息，控制字段類型。
  • 利用合適的機(jī)會(huì)優(yōu)化 MyISAM 表數(shù)據(jù)文件。
• 分離能并行的操作
  • concurrent_insert = 2，無論 MyISAM 存儲(chǔ)引擎的表數(shù)據(jù)文件的中間部分是否存在因?yàn)閯h除數(shù)據(jù)而留下的空閑空間，都允許在數(shù)據(jù)文件尾部進(jìn)行Concurrent Insert。
  • concurrent_insert = 1，MyISAM 存儲(chǔ)引擎表數(shù)據(jù)文件中間不存在空閑空間的時(shí)候，可以從文件尾部進(jìn)行 Concurrent Insert。
  • concurrent_insert = 0， 無論 MyISAM 存儲(chǔ)引擎的表數(shù)據(jù)文件的中間部分是否存在因?yàn)閯h除數(shù)據(jù)而留下的空閑空間，都不允許 Concurrent Insert。（讀鎖時(shí)，不允許插入）
  • MyISAM 并非只能完全的串行化，MyISAM 存儲(chǔ)引擎還有一個(gè)特性 Concurrent Insert（并發(fā)插入）的特性。
  • MyISAM 存儲(chǔ)引擎有一個(gè)控制是否打開 Concurrent insert 功能的參數(shù)選項(xiàng)： concurrent_insert 可以設(shè)置為 0/1/2：具體如下：
• 合理利用讀寫優(yōu)先級
  • 表級鎖定 默認(rèn)情況下寫優(yōu)先級大于讀，如果讀操作多的時(shí)候，可以設(shè)置讀優(yōu)先級高，可設(shè)置參數(shù) low_priority_updates = 1。

8.  InnoDB 行鎖優(yōu)化建議

• 盡可能讓所有的數(shù)據(jù)檢索都通過索引來完成，從而避免 InnoDB 因?yàn)闊o法通過索引鍵加鎖而升級為表級鎖定
• 合理設(shè)計(jì)索引，讓 InnoDB 在索引鍵上加鎖的時(shí)候盡可能準(zhǔn)確，盡可能地縮小鎖定范圍，避免造成不必要的鎖定而影響其他 Query 的執(zhí)行。
• 盡可能減少基于范圍的數(shù)據(jù)檢索過濾條件，避免因間隙鎖帶來的負(fù)面影響而鎖定了不該鎖定的記錄。
• 盡量控制事務(wù)大小，減少鎖定的資源量和鎖定的時(shí)間長度。
• 在業(yè)務(wù)環(huán)境允許的情況下，盡量使用較低級別的事務(wù)隔離，減少 MySQL 因?yàn)閷?shí)現(xiàn)事務(wù)隔離級別所帶來的附加成本。

9.  系統(tǒng)鎖定爭用情況查詢

MySQL 內(nèi)部有兩組專用的狀態(tài)變量記錄系統(tǒng)內(nèi)部資源爭用情況。

•  表級鎖定的爭用狀態(tài)變量

mysql> show status like 'table%';

• 
  
  • Table_locks_immediate：產(chǎn)生表級鎖定的次數(shù)；
  • Table_locks_waited：出現(xiàn)表級鎖定爭用而發(fā)生等待的次數(shù)

           Table_locks_immediate 值大于 Table_locks_waited 5000 是比較合適的，在大就需要分析問題所在。

           兩個(gè)狀態(tài)值都是從系統(tǒng)啟動(dòng)后開始記錄，每出現(xiàn)一次加1，如果這里 Table_locks_waited 狀態(tài)值比較高，說明表級鎖定爭用嚴(yán)重，需進(jìn)一步分析。

• InnoDB 行級鎖定狀態(tài)變量記錄

sql> show status like 'innodb_row_lock%';

• 
  
  • Innodb_row_lock_current_waites：當(dāng)前正在等待鎖定的數(shù)量；
  • Innodb_row_lock_time：從系統(tǒng)啟動(dòng)到現(xiàn)在鎖定總時(shí)間長度；
  • Innodb_row_lock_time_avg：每次等待所花平均時(shí)間；
  • Innodb_row_lock_time_max：從系統(tǒng)啟動(dòng)到現(xiàn)在等待最長的一次所花的時(shí)間；
  • Innodb_row_lock_waits：從系統(tǒng)啟動(dòng)到現(xiàn)在總等待次數(shù)。

          5個(gè)狀態(tài)，比較重要的是Innodb_row_lock_time_avg（等待平均時(shí)長），Innodb_row_lock_waits（等待總次數(shù)）及Innodb_row_lock_time（等待總時(shí)長）

10.  InnoDB 

除了提供以上5個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)變量外，還提供了更為豐富的即時(shí)狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)方法如下：

• 創(chuàng)建 InnoDB Monitor 表來打開 InnoDB的 monitor 功能

mysql > create table innodb_monitor(a int) engine=innodb;

• 然后執(zhí)行 ”show innodb status" 查看詳細(xì)信息

     為什么創(chuàng)建 innodb_monitor 表？

創(chuàng)建該表就是告訴InnoDB 我們要開始監(jiān)控他的詳細(xì)信息，然后InnoDB就會(huì)將比較詳細(xì)的事務(wù)級鎖定信息記錄到MySQL的 error log 中，以便后面做進(jìn)一步分析。