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这篇CFSDN的博客文章深入剖析 MySQL 自增锁由作者收集整理,如果你对这篇文章有兴趣,记得点赞哟.
之前的文章把 InnoDB 中的所有的锁都介绍了一下,包括意向锁、记录锁...自增锁巴拉巴拉的。但是后面我自己回过头去看的时候发现,对自增锁的介绍居然才短短的一段.
其实自增锁(AUTO-INC Locks)这块还是有很多值得讨论的细节,例如在并发的场景下,InnoDB 是如何保证该值正确的进行自增的,本章就专门来简单讨论一下 InnoDB 中的自增锁.
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之前我们提到过,自增锁是一种比较特殊的表级锁。并且在事务向包含了 AUTO_INCREMENT 列的表中新增数据时就会去持有自增锁,假设事务 A 正在做这个操作,如果另一个事务 B 尝试执行 INSERT语句,事务 B 会被阻塞住,直到事务 A 释放自增锁.
这怎么说呢,说他对,但是他也不完全对.
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其实上面说的那种阻塞情况只是自增锁行为的其中一种,可以理解为自增锁就是一个接口,其具体的实现有多种。具体的配置项为 innodb_autoinc_lock_mode ,通过这个配置项我们可以改变自增锁中运行的一些细节.
并且,自增锁还有一个限制,那就是被设置为 AUTO_INCREMENT 的列必须是索引,或者该列是索引的一部分(联合索引),不过这个限制对于大部分开发场景下并没有什么影响.
毕竟我们的基操不就是把 id 设置为 AUTO_INCREMENT 吗.
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其实在 InnoDB 中,把锁的行为叫做锁模式可能更加准确,那具体有哪些锁模式呢,如下:
分别对应配置项 innodb_autoinc_lock_mode 的值0、1、2. 。
看到这就已经知道为啥上面说不准确了,因为三种模式下,InnoDB 对并发的处理是不一样的,而且具体选择哪种锁模式跟你当前使用的 MySQL 版本还有关系.
在 MySQL 8.0 之前,InnoDB 锁模式默认为连续模式,值为1,而在 MySQL 8.0 之后,默认模式变成了交叉模式。至于为啥会改变默认模式,后面会讲.
传统模式 。
传统模式(Traditional),说白了就是还没有锁模式这个概念时,InnoDB 的自增锁运行的模式。只是后面版本更新,InnoDB 引入了锁模式的概念,然后 InnoDB 给了这种以前默认的模式一个名字,叫——传统模式.
传统模式具体是咋工作的?
我们知道,当我们向包含了 AUTO_INCREMENT 列的表中插入数据时,都会持有这么一个特殊的表锁——自增锁(AUTO-INC),并且当语句执行完之后就会释放。这样一来可以保证单个语句内生成的自增值是连续的.
这样一来,传统模式的弊端就自然暴露出来了,如果有多个事务并发的执行 INSERT 操作,AUTO-INC的存在会使得 MySQL 的性能略有下降,因为同时只能执行一条 INSERT 语句.
连续模式 。
连续模式(Consecutive)是 MySQL 8.0 之前默认的模式,之所以提出这种模式,是因为传统模式存在影响性能的弊端,所以才有了连续模式.
在锁模式处于连续模式下时,如果 INSERT 语句能够提前确定插入的数据量,则可以不用获取自增锁,举个例子,像 INSERT INTO 这种简单的、能提前确认数量的新增语句,就不会使用自增锁,这个很好理解,在自增值上,我可以直接把这个 INSERT 语句所需要的空间流出来,就可以继续执行下一个语句了.
但是如果 INSERT 语句不能提前确认数据量,则还是会去获取自增锁。例如像 INSERT INTO ... SELECT ... 这种语句,INSERT 的值来源于另一个 SELECT 语句.
连续模式的图和交叉模式差不多 。
交叉模式 。
交叉模式(Interleaved)下,所有的 INSERT 语句,包含 INSERT 和 INSERT INTO ... SELECT ,都不会使用 AUTO-INC 自增锁,而是使用较为轻量的 mutex 锁。这样一来,多条 INSERT 语句可以并发的执行,这也是三种锁模式中扩展性最好的一种.
并发执行所带来的副作用就是单个 INSERT 的自增值并不连续,因为 AUTO_INCREMENT 的值分配会在多个 INSERT 语句中来回交叉的执行.
优点很明确,缺点是在并发的情况下无法保证数据一致性,这个下面会讨论.
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要了解缺陷是什么,还得先了解一下 MySQL 的 Binlog。Binlog 一般用于 MySQL 的数据复制,通俗一点就是用于主从同步。在 MySQL 中 Binlog 的格式有 3 种,分别是:
如果 MySQL 采用的格式为 Statement ,那么 MySQL 的主从同步实际上同步的就是一条一条的 SQL 语句。如果此时我们采用了交叉模式,那么并发情况下 INSERT 语句的执行顺序就无法得到保障.
可能你还没看出问题在哪儿,INSERT 同时交叉执行,并且 AUTO_INCREMENT 交叉分配将会直接导致主从之间同行的数据主键 ID 不同。而这对主从同步来说是灾难性的.
换句话说,如果你的 DB 有主从同步,并且 Binlog 存储格式为 Statement,那么不要将 InnoDB 自增锁模式设置为交叉模式,会有问题。其实主从同步的过程远比上图中的复杂,之前我也写过详细的MySQL主从同步的文章,感兴趣可以先去看看.
而后来,MySQL 将日志存储格式从 Statement 变成了 Row,这样一来,主从之间同步的就是真实的行数据了,而且 主键ID 在同步到从库之前已经确定了,就对同步语句的顺序并不敏感,就规避了上面 Statement 的问题.
基于 MySQL 默认 Binlog 格式从 Statement 到 Row 的变更,InnoDB 也将其自增锁的默认实现从连续模式,更换到了效率更高的交叉模式.
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但是如果你的 MySQL 版本仍然默认使用连续模式,但同时又想要提高性能,该怎么办呢?这个其实得做一些取舍.
如果你可以断定你的系统后续不会使用 Binlog,那么你可以选择将自增锁的锁模式从连续模式改为交叉模式,这样可以提高 MySQL 的并发。并且,没有了主从同步,INSERT 语句在从库乱序执行导致的 AUTO_INCREMENT 值不匹配的问题也就自然不会遇到了.
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你可能会说,为啥要了解这么深?有啥用?
其实还真有,例如在业务中你有一个需要执行 几十秒 的脚本,脚本中不停的调用多次 INSERT,这时就问你这个问题,在这几十秒里,会阻塞其他的用户使用对应的功能吗?
如果你对自增锁有足够的了解,那么这个问题将会迎刃而解 。
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/Q6DPjzAIFQWIYHfq29sfeQ 。
最后此篇关于深入剖析 MySQL 自增锁的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于深入剖析 MySQL 自增锁的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。
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