本文基于MySQL 8.0的源代碼總結(jié)了 MySQL數(shù)據(jù)庫 中表級別線程鎖的實現(xiàn)機制, 底層僅關注Linux平臺, Windows平臺的實現(xiàn)可能有差異. 雖然不涉及到某個特定的存儲引擎, 但會討論MySQL的handler(實現(xiàn)plugin的接口) API中與鎖相關的部分. 
　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 
　　MySQL的鎖實現(xiàn)是基于POSIX的read-lock 鎖, 底層使用 mutex 和 conditional variable 等API實現(xiàn). 為了避免死鎖, 每個線程在訪問數(shù)據(jù)前需要調(diào)用 thr_multi_lock()一次性獲取所有相關表的鎖, 一個線程可以持有多個表的鎖. 
　　為了便于理解, 需要區(qū)分一下 master lock 和 lock instance 兩個概念: * master lock 是指每個table share結(jié)構(gòu)中的 THR_LOCK 對象,也就是我們創(chuàng)建的每個表都有且僅有一個對應的 THR_LOCK 對象. * lock instance 是指每個open table handler 中的 THR_LOCK_DATA 對象, 也就是說多個線程并發(fā)訪問一個表的時候, 每個線程需要有一個 THR_LOCK_DATA 
　　可以這樣簡單的類比, 如果master lock對應一個磁盤文件, 那么lock instance對應了一個打開該文件的句柄FD.
　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下: 
　　typedef struct st_thr_lock_info 
　　{ 
　　my_thread_id thread_id; 
　　mysql_cond_t *suspend; 
　　} THR_LOCK_INFO; 
　　typedef struct st_thr_lock_data { 
　　THR_LOCK_INFO *owner; 
　　struct st_thr_lock_data *next,**prev; 
　　struct st_thr_lock *lock; 
　　mysql_cond_t *cond; 
　　enum thr_lock_type type; 
　　void *status_param;  
　　void *debug_print_param; 
　　struct PSI_table *m_psi; 
　　} THR_LOCK_DATA; 
　　struct st_lock_list { 
　　THR_LOCK_DATA *data,**last; 
　　}; 
　　typedef struct st_thr_lock { 
　　LIST list; 
　　mysql_mutex_t mutex; 
　　struct st_lock_list read_wait; 
　　struct st_lock_list read; 
　　struct st_lock_list write_wait; 
　　struct st_lock_list write; 
　　ulong write_lock_count;  
　　uint read_no_write_count; 
　　void (*get_status)(void*, int);  
　　void (*copy_status)(void*,void*); 
　　void (*update_status)(void*);  
　　void (*restore_status)(void*);  
　　my_bool (*check_status)(void *); 
　　} THR_LOCK; 
　　THR_LOCK 
　　THR_LOCK 是每個表的多個實例共享的結(jié)構(gòu), 是鎖管理的核心結(jié)構(gòu). 它的成員有: 
　　· list 鏈接到全局鏈表 thr_lock_thread_list 中的list node, 使用 mysqladmin debug 命令可以打印出所有的lock信息. 
　　· mutex 用于保護THR_LOCK對象自身的互斥量 
　　· read_wait/read/write_wait/write 持有以及等待讀寫鎖的鏈表, 參見 THR_LOCK_DATA 結(jié)構(gòu)的 next / prev 成員 
　　· write_lock_count 參考 max_write_lock_count 系統(tǒng)變量, 用于記錄連續(xù)滿足的寫請求數(shù), 以允許讀請求在多個寫請求期間得到滿足. 因為默認某些寫操作的優(yōu)先級高于讀, 連續(xù)的寫請求會導致讀請求餓死. 
　　· read_no_write_count 記錄 TL_READ_NO_INSERT 鎖類型的數(shù)目 
　　· void (*get_status)(void*, int) 等callback函數(shù),用于實現(xiàn) WRITE_CONCURRENT_INSERT 鎖 
　　THR_LOCK_DATA 
　　THR_LOCK_DATA 的成員: 
　　· owner 指向所屬的線程信息, 條件變量用于wake up該線程 
　　· next / prev 用于鏈表構(gòu)造 
　　· lock 指向所屬的 THR_LOCK 對象 
　　· cond 等待鎖時指向 owner->suspend , 以喚起該線程 
　　· type 鎖類型, 后面詳細解釋 
　　· status_param status functions 的參數(shù) 
　　· debug_print_param 用于打印調(diào)試信息 
　　· m_psi 用于performance schema instrumentation 
　　鎖類型和優(yōu)先級 
　　鎖請求的類型定義如下: 
　　enum thr_lock_type { 
　　TL_IGNORE=-1, 
　　TL_UNLOCK,  
　　 
　　TL_READ_DEFAULT, 
　　TL_READ,  
　　TL_READ_WITH_SHARED_LOCKS, 
　　 
　　TL_READ_HIGH_PRIORITY, 
　　 
　　TL_READ_NO_INSERT, 
　　 
　　TL_WRITE_ALLOW_WRITE, 
　　 
　　TL_WRITE_CONCURRENT_DEFAULT, 
　　 
　　TL_WRITE_CONCURRENT_INSERT, 
　　 
　　TL_WRITE_DEFAULT, 
　　 
　　TL_WRITE_LOW_PRIORITY, 
　　 
　　TL_WRITE, 
　　 
　　TL_WRITE_ONLY 
　　}; 
　　拋開parser-only類型, 這些類型的優(yōu)先級從高到底排列如下: 
　　· TL_WRITE_ALLOW_WRITE 
　　· TL_WRITE_CONCURRENT_INSERT 
　　· TL_WRITE_LOW_PRIORITY 
　　· TL_READ 
　　· TL_WRITE 
　　· TL_READ_HIGH_PRIORITY 
　　· TL_WRITE_ONLY 
　　同一類型的鎖請求會按照FIFO(first-in-first-out)策略調(diào)度. 

文章來源：foobar