mysql查询更新时的锁表机制分析

为了给高并发情况下的mysql进行更好的优化，有必要了解一下mysql查询更新时的锁表机制。

一、概述

MySQL有三种锁的级别：页级、表级、行级。
MyISAM和MEMORY存储引擎采用的是表级锁（table-level locking）；BDB存储引擎采用的是页面锁（page-level locking），但也支持表级锁；InnoDB存储引擎既支持行级锁（row-level locking），也支持表级锁，但默认情况下是采用行级锁。

MySQL这3种锁的特性可大致归纳如下：

表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高,并发度最低。
行级锁：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。
页面锁：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度一般。

二、MyISAM表锁

MyISAM存储引擎只支持表锁，是现在用得最多的存储引擎。

1、查询表级锁争用情况

可以通过检查table_locks_waited和table_locks_immediate状态变量来分析系统上的表锁定争夺：

mysql> show status like ‘table%’;
+-----------------------+----------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+----------+
| Table_locks_immediate | 76939364 |
| Table_locks_waited | 305089 |
+-----------------------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

Table_locks_waited的值比较高，说明存在着较严重的表级锁争用情况。

2、MySQL表级锁的锁模式

MySQL的表级锁有两种模式：表共享读锁（Table Read Lock）和表独占写锁（Table Write Lock）。MyISAM在执行查询语句（SELECT）前，会自动给涉及的所有表加读锁，在执行更新操作（UPDATE、DELETE、INSERT 等）前，会自动给涉及的表加写锁。

所以对MyISAM表进行操作，会有以下情况：
a、对MyISAM表的读操作（加读锁），不会阻塞其他进程对同一表的读请求，但会阻塞对同一表的写请求。只有当读锁释放后，才会执行其它进程的写操作。
b、对MyISAM表的写操作（加写锁），会阻塞其他进程对同一表的读和写操作，只有当写锁释放后，才会执行其它进程的读写操作。

下面通过例子来进行验证以上观点。数据表gz_phone里有二百多万数据，字段id,phone,ua,day。现在同时用多个客户端同时对该表进行操作分析。
a、当我用客户端1进行一个比较长时间的读操作时，分别用客户端2进行读和写操作：
client1:

mysql>select count(*) from gz_phone group by ua;
75508 rows in set (3 min 15.87 sec)

client2:

select id,phone from gz_phone limit 1000,10;
+------+-------+
| id | phone |
+------+-------+
| 1001 | 2222 |
| 1002 | 2222 |
| 1003 | 2222 |
| 1004 | 2222 |
| 1005 | 2222 |
| 1006 | 2222 |
| 1007 | 2222 |
| 1008 | 2222 |
| 1009 | 2222 |
| 1010 | 2222 |
+------+-------+
10 rows in set (0.01 sec)

mysql> update gz_phone set phone=’11111111111′ where id=1001;
Query OK, 0 rows affected (2 min 57.88 sec)
Rows matched: 1 Changed: 0 Warnings: 0

说明当数据表有一个读锁时，其它进程的查询操作可以马上执行，但更新操作需等待读锁释放后才会执行。

b、当用客户端1进行一个较长时间的更新操作时，用客户端2,3分别进行读写操作：
client1:

mysql> update gz_phone set phone=’11111111111′;
Query OK, 1671823 rows affected (3 min 4.03 sec)
Rows matched: 2212070 Changed: 1671823 Warnings: 0

client2:

mysql> select id,phone,ua,day from gz_phone limit 10;
+----+-------+-------------------+------------+
| id | phone | ua | day |
+----+-------+-------------------+------------+
| 1 | 2222 | SonyEricssonK310c | 2007-12-19 |
| 2 | 2222 | SonyEricssonK750c | 2007-12-19 |
| 3 | 2222 | MAUI WAP Browser | 2007-12-19 |
| 4 | 2222 | Nokia3108 | 2007-12-19 |
| 5 | 2222 | LENOVO-I750 | 2007-12-19 |
| 6 | 2222 | BIRD_D636 | 2007-12-19 |
| 7 | 2222 | SonyEricssonS500c | 2007-12-19 |
| 8 | 2222 | SAMSUNG-SGH-E258 | 2007-12-19 |
| 9 | 2222 | NokiaN73-1 | 2007-12-19 |
| 10 | 2222 | Nokia2610 | 2007-12-19 |
+----+-------+-------------------+------------+
10 rows in set (2 min 58.56 sec)

client3:

mysql> update gz_phone set phone=’55555′ where id=1;
Query OK, 1 row affected (3 min 50.16 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

说明当数据表有一个写锁时，其它进程的读写操作都需等待读锁释放后才会执行。

3、并发插入

原则上数据表有一个读锁时，其它进程无法对此表进行更新操作，但在一定条件下，MyISAM表也支持查询和插入操作的并发进行。

MyISAM存储引擎有一个系统变量concurrent_insert，专门用以控制其并发插入的行为，其值分别可以为0、1或2。
a、当concurrent_insert设置为0时，不允许并发插入。
b、当concurrent_insert设置为1时，如果MyISAM表中没有空洞（即表的中间没有被删除的行），MyISAM允许在一个进程读表的同时，另一个进程从表尾插入记录。这也是MySQL的默认设置。
c、当concurrent_insert设置为2时，无论MyISAM表中有没有空洞，都允许在表尾并发插入记录。

4、MyISAM的锁调度

由于MySQL认为写请求一般比读请求要重要，所以如果有读写请求同时进行的话，MYSQL将会优先执行写操作。这样MyISAM表在进行大量的更新操作时（特别是更新的字段中存在索引的情况下），会造成查询操作很难获得读锁，从而导致查询阻塞。

我们可以通过一些设置来调节MyISAM的调度行为：

a、通过指定启动参数low-priority-updates，使MyISAM引擎默认给予读请求以优先的权利。
b、通过执行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1，使该连接发出的更新请求优先级降低。
c、通过指定INSERT、UPDATE、DELETE语句的LOW_PRIORITY属性，降低该语句的优先级。

上面3种方法都是要么更新优先，要么查询优先的方法。这里要说明的就是，不要盲目的给mysql设置为读优先，因为一些需要长时间运行的查询操作，也会使写进程“饿死”。只有根据你的实际情况，来决定设置哪种操作优先。这些方法还是没有从根本上同时解决查询和更新的问题。

在一个有大数据量高并发表的mysql里，我们还可采用另一种策略来进行优化，那就是通过mysql主从（读写）分离来实现负载均衡，这样可避免优先哪一种操作从而可能导致另一种操作的堵塞。下面将用一个篇幅来说明mysql的读写分离技术。