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行锁的等待
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在介绍如何解决行锁等待问题前,先简单介绍下这类问题产生的原因。产生原因简述:当多个事务同时去操作(增删改)某一行数据的时候,MySQL 为了维护 ACID 特性,就会用锁的形式来防止多个事务同时操作某一行数据,避免数据不一致。只有分配到行锁的事务才有权力操作该数据行,直到该事务结束,才释放行锁,而其他没有分配到行锁的事务就会产生行锁等待。如果等待时间超过了配置值(也就是 innodb_lock_wait_timeout 参数的值,个人习惯配置成 5s,MySQL 官方默认为 50s),则会抛出行锁等待超时错误。
如上图所示,事务 A 与事务 B 同时会去 Insert 一条主键值为 1 的数据,由于事务 A 首先获取了主键值为 1 的行锁,导致事务 B 因无法获取行锁而产生等待,等到事务 A 提交后,事务 B 才获取该行锁,完成提交。这里强调的是行锁的概念,虽然事务 B 重复插入了主键,但是在获取行锁之前,事务一直是处于行锁等待的状态,只有获取行锁后,才会报主键冲突的错误。当然这种 Insert 行锁冲突的问题比较少见,只有在大量并发插入场景下才会出现,项目上真正常见的是 updatedelete 之间行锁等待,这里只是用于示例,原理都是相同的。
三、产生的原因根据我之前接触到的此类问题,大致可以分为以下几种原因
是这样的 你 select * from xx where id=xx for update
数据库会给你改成
begin;
select * from xx where id=xx for update
commit;
这个是叫做 隐式提交。--mysql有很多隐式提交的语句的
所以如果你要显式提交事务的话
你得手动 在select * from xx where id=xx for update 语句之前,输入begin;
等你想结束的时候commit/rollback就行了
for update 的作用是在查询的时候为行加上排它锁,当一个事务的操作未完成时候,其他事务可以读取但是不能写入或更新。
它的典型使用场景是 高并发并且对于数据的准确性有很高要求 ,比如金钱、库存等,一般这种操作都是很长一串并且开启事务的,假如现在要对库存进行操作,在刚开始读的时候是1,然后马上另外一个进程将库存更新为0了,但事务还没结束,会一直用1进行后续的逻辑,就会有问题,所以需要用for upate 加锁防止出错。
行锁的具体实现算法有三种:record lock、gap lock以及next-key lock。
只在可重复读或以上隔离级别下的特定操作才会取得 gap lock 或 next-key lock,在 Select、Update 和 Delete 时,除了基于唯一索引的查询之外,其它索引查询时都会获取 gap lock 或 next-key lock,即锁住其扫描的范围。主键索引也属于唯一索引,所以主键索引是不会使用 gap lock 或 next-key lock
for update 仅适用于InnoDB,并且必须开启事务,在begin与commit之间才生效。
select 语句默认不获取任何锁,所以是可以读被其它事务持有排它锁的数据的!
InnoDB 既实现了行锁,也实现了表锁。
当有明确指定的主键/索引时候,是行级锁,否则是表级锁
假设表 user,存在有id跟name字段,id是主键,有5条数据。
明确指定主键,并且有此记录,行级锁
无主键/索引,表级锁
主键/索引不明确,表级锁
明确指定主键/索引,若查无此记录,无锁
参考博文:
在程序员的职业生涯中,总会遇到数据库表被锁的情况,前些天就又撞见一次。由于业务突发需求,各个部门都在批量操作、导出数据,而数据库又未做读写分离,结果就是:数据库的某张表被锁了!
用户反馈系统部分功能无法使用,紧急排查,定位是数据库表被锁,然后进行紧急处理。这篇文章给大家讲讲遇到类似紧急状况的排查及解决过程,建议点赞收藏,以备不时之需。
用户反馈某功能页面报502错误,于是第一时间看服务是否正常,数据库是否正常。在控制台看到数据库CPU飙升,堆积大量未提交事务,部分事务已经阻塞了很长时间,基本定位是数据库层出现问题了。
查看阻塞事务列表,发现其中有锁表现象,本想利用控制台直接结束掉阻塞的事务,但控制台账号权限有限,于是通过客户端登录对应账号将锁表事务kill掉,才避免了情况恶化。
下面就聊聊,如果当突然面对类似的情况,我们该如何紧急响应?
想象一个场景,当然也是软件工程师职业生涯中会遇到的一种场景:原本运行正常的程序,某一天突然数据库的表被锁了,业务无法正常运转,那么我们该如何快速定位是哪个事务锁了表,如何结束对应的事物?
首先最简单粗暴的方式就是:重启MySQL。对的,网管解决问题的神器——“重启”。至于后果如何,你能不能跑了,要你自己三思而后行了!
重启是可以解决表被锁的问题的,但针对线上业务很显然不太具有可行性。
下面来看看不用跑路的解决方案:
遇到数据库阻塞问题,首先要查询一下表是否在使用。
如果查询结果为空,那么说明表没在使用,说明不是锁表的问题。
如果查询结果不为空,比如出现如下结果:
则说明表(test)正在被使用,此时需要进一步排查。
查看数据库当前的进程,看看是否有慢SQL或被阻塞的线程。
执行命令:
该命令只显示当前用户正在运行的线程,当然,如果是root用户是能看到所有的。
在上述实践中,阿里云控制台之所以能够查看到所有的线程,猜测应该使用的就是root用户,而笔者去kill的时候,无法kill掉,是因为登录的用户非root的数据库账号,无法操作另外一个用户的线程。
如果情况紧急,此步骤可以跳过,主要用来查看核对:
如果情况紧急,此步骤可以跳过,主要用来查看核对:
看事务表INNODB_TRX中是否有正在锁定的事务线程,看看ID是否在show processlist的sleep线程中。如果在,说明这个sleep的线程事务一直没有commit或者rollback,而是卡住了,需要手动kill掉。
搜索的结果中,如果在事务表发现了很多任务,最好都kill掉。
执行kill命令:
对应的线程都执行完kill命令之后,后续事务便可正常处理。
针对紧急情况,通常也会直接操作第一、第二、第六步。
这里再补充一些MySQL锁相关的知识点:数据库锁设计的初衷是处理并发问题,作为多用户共享的资源,当出现并发访问的时候,数据库需要合理地控制资源的访问规则,而锁就是用来实现这些访问规则的重要数据结构。
根据加锁的范围,MySQL里面的锁大致可以分成全局锁、表级锁和行锁三类。MySQL中表级别的锁有两种:一种是表锁,一种是元数据锁(metadata lock,MDL)。
表锁是在Server层实现的,ALTER TABLE之类的语句会使用表锁,忽略存储引擎的锁机制。表锁通过lock tables… read/write来实现,而对于InnoDB来说,一般会采用行级锁。毕竟锁住整张表影响范围太大了。
另外一个表级锁是MDL(metadata lock),用于并发情况下维护数据的一致性,保证读写的正确性,不需要显式的使用,在访问一张表时会被自动加上。
常见的一种锁表场景就是有事务操作处于:Waiting for table metadata lock状态。
MySQL在进行alter table等DDL操作时,有时会出现Waiting for table metadata lock的等待场景。
一旦alter table TableA的操作停滞在Waiting for table metadata lock状态,后续对该表的任何操作(包括读)都无法进行,因为它们也会在Opening tables的阶段进入到Waiting for table metadata lock的锁等待队列。如果核心表出现了锁等待队列,就会造成灾难性的后果。
通过show processlist可以看到表上有正在进行的操作(包括读),此时alter table语句无法获取到metadata 独占锁,会进行等待。
通过show processlist看不到表上有任何操作,但实际上存在有未提交的事务,可以在information_schema.innodb_trx中查看到。在事务没有完成之前,表上的锁不会释放,alter table同样获取不到metadata的独占锁。
处理方法:通过 select * from information_schema.innodb_trxG, 找到未提交事物的sid,然后kill掉,让其回滚。
通过show processlist看不到表上有任何操作,在information_schema.innodb_trx中也没有任何进行中的事务。很可能是因为在一个显式的事务中,对表进行了一个失败的操作(比如查询了一个不存在的字段),这时事务没有开始,但是失败语句获取到的锁依然有效,没有释放。从performance_schema.events_statements_current表中可以查到失败的语句。
处理方法:通过performance_schema.events_statements_current找到其sid,kill 掉该session,也可以kill掉DDL所在的session。
总之,alter table的语句是很危险的(核心是未提交事务或者长事务导致的),在操作之前要确认对要操作的表没有任何进行中的操作、没有未提交事务、也没有显式事务中的报错语句。
如果有alter table的维护任务,在无人监管的时候运行,最好通过lock_wait_timeout设置好超时时间,避免长时间的metedata锁等待。
关于MySQL的锁表其实还有很多其他场景,我们在实践的过程中尽量避免锁表情况的发生,当然这需要一定经验的支撑。但更重要的是,如果发现锁表我们要能够快速的响应,快速的解决问题,避免影响正常业务,避免情况进一步恶化。所以,本文中的解决思路大家一定要收藏或记忆一下,做到有备无患,避免突然状况下抓瞎。
可直接在mysql命令行执行:show engine innodb status\G; 查看造成死锁的sql语句,分析索引情况,然后优化sql然后show processlist;另外可以打开慢查询日志,linux下打开需在my.cnf的[mysqld]里面加上以下内容: