GeaoZhang 阅读(19) 评论(0)

1、latch锁是什么锁

2、latch锁是如何保护list

3、latch争用的现象和过程

4、latch什么时候会产生严重的争用

5、如何监控latch争用情况

6、如何确认latch争用类型

7、如何降低latch争用

一、latch锁是什么锁

1、定义

  latch锁是内存锁,是一个小型的在内存中保护list的内存锁结构

2、特点

  1、不排队

  2、spin,一个线程想获得一个锁,但是该锁已被另一线程持有,进行spin(空转随机时间)占用cpu间接性的等待锁的释放,然后获取去进行相关操作。

  3、os waits:sleep,spin多次仍然spin

  4、cpu繁忙,latch争用

 Q:什么是锁?

A:

  1、用来保护共享资源,支持并发

  2、锁会影响并发

  3、latch锁、lock锁

 

、latch锁是如何保护list

1、“保护”过程分析

  1、访问页先需要访问链

  2、修改list不等于修改页

  3、什么时候修改list

    1、物理读,将数据页挂到list上

    2、内存读、修改数据页,修改链

  4、锁,其实就是一个内存空间,有结构有数据的内存数据块

    s:R共享锁

    x:W排它锁

  5、锁的兼容性

    1、但凡有x锁,排它,就不兼容。

    2、latch锁排它就会造成latch争用

注:mutex互斥锁:针对并发量不是很大的资源。

2、原理图分析

 

 

三、latch争用的现象和过程

1、latch争用现象

  1、latch争用会表现为cpu繁忙

  2、latch争用没有排队,等一段随机的时间再回来看一看

2、latch争用过程

  1、链上有一个链的保护机制latch,小内存结构;

  2、这时候有读的线程A上来要读取链,这个时候这个管理就变成r(读锁),当在链上找到数据页的时候(读),一找到就释放读锁;

  3、B上来也要读取,这个时候一看是r,读锁是可以共享的,它也对链进行访问读取;

  4、C上来要修改链中的两个块的内容,一看是r,r和w是互斥的,不能同时进行,要么

    1、主动要求退出cpu;

    2、空占着cpu资源(执行一段空代码,loop,隔一段时间看看A和B有没有使用完(spin),但是在这个过程中因为C没有排队等待,所以可能在等待的过程中又有其他的线程上来霸占链(不排队的坏处),如果执行多次仍这样,可能就sleep,退出cpu了,sleep,产生os waits)。

  5、为什么空占(害怕os看它闲着把它强行拖出去)

  6、等(因为它知道A和B占用资源时间比较短,就是遍历一条链的时间非常短)

 

、latch什么时候会产生严重的争用

1、异常SQL:往往意味着latch争用

  大量的物理读:修改链

  大量的内存读:遇到修改链的冲突

2、内存访问频繁(不停找),其实也是异常SQL造成的。

3、list太长

  链上挂10000个块,被持有的几率太大……

mysql> show variables like 'i%instances';
+------------------------------+-------+
| Variable_name                | Value |
+------------------------------+-------+
| innodb_buffer_pool_instances | 1     |
+------------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

  所以,有时候会增加instance的数量,把大pool切成小的pool,让list链变的短一些。

 

、如何监控latch争用情况

1、对于MySQL 5.7

mysql> show engine innodb status\G
……
SEMAPHORES
----------
OS WAIT ARRAY INFO: reservation count 23
OS WAIT ARRAY INFO: signal count 14
RW-shared spins 0, rounds 73, OS waits 5
RW-excl spins 0, rounds 1114, OS waits 5
RW-sx spins 0, rounds 0, OS waits 0
Spin rounds per wait: 73.00 RW-shared, 1114.00 RW-excl, 0.00 RW-sx

  rounds:表示spin一次空转多少圈,也就是返回来询问的次数

  OS waits:表示sleep,当突然增长比较快时,说明latch争用比较严重

  1、如果OS waits值比较高,说明出现latch争用,异常SQL

  2、获取latch的代价:73.00 RW-shared, 1114.00 RW-excl

2、对于MySQL 5.6

mysql> show engine innodb status\G
……
SEMAPHORES
----------
OS WAIT ARRAY INFO: reservation count 29758
OS WAIT ARRAY INFO: signal count 29148
Mutex spin waits 1054508, rounds 427812, OS waits 2104
RW-shared spins 26703, rounds 800527, OS waits 26673
RW-excl spins 68, rounds 27115, OS waits 888
Spin rounds per wait: 0.41 mutex, 29.98 RW-shared, 398.75 RW-excl

  Mutex spin waits:可以理解成misses,空转cpu

  Mutex是互斥锁、RW-shared是共享锁、RW-excl是排它锁

 

、确认latch争用类型

mysql> show engine innodb mutex;
+--------+-----------------------------+----------+
| Type   | Name                        | Status   |
+--------+-----------------------------+----------+
| InnoDB | rwlock: dict0dict.cc:2687   | waits=1  |
| InnoDB | rwlock: dict0dict.cc:1184   | waits=13 |
| InnoDB | rwlock: log0log.cc:844      | waits=35 |
| InnoDB | sum rwlock: buf0buf.cc:1457 | waits=4  |
+--------+-----------------------------+----------+
4 rows in set (0.16 sec)

  利用show engine innodb mutex;来解决latch和mutex问题。

[root@localhost ~]# find / -name dict0dict.cc
/usr/src/debug/percona-xtrabackup-2.4.4/storage/innobase/dict/dict0dict.cc
/usr/local/src/mysql-5.7.14/storage/innobase/dict/dict0dict.cc
[root@localhost ~]# cat /usr/local/src/mysql-5.7.14/storage/innobase/dict/dict0dict.cc    #查看源码信息,看其latch争用类型具体描述

 

、如何降低latch争用

1、优化SQL,降低对内存读的数量,效果比较明显。

2、增加innodb_buffer_pool_instances的数量。对于具有大内存的64位系统,可以将缓冲池拆分成多个实例(默认8个),把需要缓冲的数据hash到不同的缓冲池中,这样可以并行的内存读写,以最大限度地减少并发操作中内存结构的争用。