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InnoDB儲存引擎中SELECT為何會阻塞INSERT?

2024-02-23碼農

在關系型資料庫管理系統MySQL中,InnoDB是其預設的儲存引擎,以其事務支持、行級釘選和外來鍵約束等特性而著稱。然而,在使用InnoDB時,開發者有時會遇到一個看似反常的現象:執行SELECT查詢操作時,竟然會阻塞INSERT操作的執行。這種情況背後涉及到InnoDB的行級釘選機制和事務隔離級別。

InnoDB的行級釘選

InnoDB儲存引擎使用行級釘選來最小化多個事務之間的沖突。當事務需要存取某一行數據時,InnoDB會對該行加上相應的鎖,以確保數據的一致性和完整性。這種釘選機制允許對同一表中的不同行進行並行存取,從而提高了資料庫的並行處理能力。

事務隔離級別

事務的隔離級別決定了事務在處理數據時對其他事務的可見性以及它所受到的並行影響。MySQL支持四種事務隔離級別:READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ和SERIALIZABLE。其中,InnoDB的預設隔離級別是REPEATABLE READ。

在REPEATABLE READ隔離級別下,InnoDB使用一致性非釘選讀(Consistent Nonlocking Read)來執行SELECT操作,這意味著SELECT操作不會阻塞其他事務對選中行的修改(如UPDATE或DELETE)。然而,當SELECT操作使用FOR UPDATE或LOCK IN SHARE MODE子句時,它會對選中行加上共享鎖或排他鎖,從而可能阻塞其他事務的INSERT操作。

SELECT阻塞INSERT的情況

  1. 間隙鎖(Gap Locks) :在InnoDB中,除了對行本身加鎖外,還可以使用間隙鎖來釘選一個範圍,但不包括記錄本身。當執行SELECT ... FOR UPDATE語句時,InnoDB可能會在選中的行之前和之後的間隙上設定鎖,以防止其他事務在這個範圍內插入新的行。這種情況下,即使SELECT沒有直接釘選任何行,它也可能透過間隙鎖阻塞INSERT操作。

  2. 意向鎖(Intention Locks) :InnoDB使用意向鎖來表明事務想要獲得某種型別的鎖(共享鎖或排他鎖)。雖然意向鎖本身不會阻塞其他事務,但它們會在行級鎖或間隙鎖的基礎上建立。如果一個事務想要插入一行數據,但它需要等待其他事務釋放意向鎖,那麽這個INSERT操作就可能被阻塞。

  3. 死結(Deadlocks) :在復雜的並行環境中,有可能出現兩個或多個事務相互等待對方釋放資源的情況,這就是死結。雖然死結通常與UPDATE或DELETE操作相關,但在某些情況下,SELECT查詢也可能參與其中,從而間接導致INSERT操作被阻塞。

如何避免SELECT阻塞INSERT

  1. 最佳化事務隔離級別 :根據套用的需求選擇合適的事務隔離級別。例如,如果可以接受「臟讀」(讀取未送出事務的數據),則可以將隔離級別設定為READ UNCOMMITTED以減少鎖的競爭。

  2. 減少鎖的持有時間 :盡量縮短事務的執行時間,減少鎖的持有時間,從而減少阻塞的可能性。

  3. 使用索引 :確保查詢條件上使用了合適的索引,以減少InnoDB需要釘選的行數。

  4. 分析和監控鎖爭用 :使用MySQL的效能模式和鎖相關的狀態變量來監控和分析鎖爭用的情況,以便及時發現問題並進行調整。

  5. 設計合理的資料庫架構和存取模式 :根據套用的特性設計合理的資料庫架構和存取模式,以最小化並行沖突和鎖爭用。