日期:2014-05-16  浏览次数:20778 次

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

  1. T@8: | query: alter table t1 add column k int
  2. T@8: | >mysql_parse
  3. T@8: | | >mysql_execute_command
  4. T@8: | | | >mysql_alter_table
  5. T@8: | | | | >open_ltable
  6. T@8: | | | | | >open_table
  7. T@8: | | | | | <open_table
  8. T@8: | | | | | >mysql_lock_tables
  9. T@8: | | | | | | >get_lock_data
  10. T@8: | | | | | | | >ha_innobase::store_lock
  11. T@8: | | | | | | | <ha_innobase::store_lock
  12. T@8: | | | | | | <get_lock_data
  13. T@8: | | | | | | >lock_external
  14. T@8: | | | | | | | >ha_innobase::external_lock
  15. T@8: | | | | | | | | enter: lock_type: 1
  16. T@8: | | | | | | | | >trans_register_ha
  17. T@8: | | | | | | | | | enter: stmt
  18. T@8: | | | | | | | | <trans_register_ha
  19. T@8: | | | | | | | <ha_innobase::external_lock
  20. T@8: | | | | | | <lock_external
  21. T@8: | | | | | | >thr_multi_lock
  22. T@8: | | | | | | | >thr_lock