MySQL进阶 - 锁

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MySQL进阶 - 锁

介绍

锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。在数据库中，除了传统的计算机资源(CPU、RAM、I/O)的争用以外，数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题，锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说，锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。

全局锁

介绍

全局锁就是对整个数据库实例加锁，加锁后整个实例就处于只读状态，后续的DML的写语句，DDL语句，已经更新操作的事务提交语句都将被阻塞。

其典型的使用场景是做全库的逻辑备份，对所有的表进行锁定，从而获取一致性视图，保证数据的完整性。

一致性数据备份

加锁

flush tables with read lock;

备份

mysqldump -uroot -p1234 tb_user > tb_user.sql;

注意：这并不是一条SQL语句！而是一条Shell脚本！

解锁

unlock tables;

特点

数据库中加全局锁，是一个比较重的操作，存在以下问题：

如果在主库上备份，那么在备份期间都不能执行更新，业务基本上就完全停止。
如果在从库上备份，那么在备份期间从库不能执行主库同步过来的二进制日志（binlog），会导致主从延迟。

在InnoDB引擎中，我们可以在备份时加上参数 --single-transaction参数来完成不加锁的一致性数据备份。

mysaldump --single-transaction -uroot -p1234 tb_user > tb_user.sql

表级锁

介绍

表级锁，每次操作锁住整张表。锁定力度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。应用在MyISAM、InnoDB、BDB等存储引擎中。

对于表级锁，主要分为以下三种类型：

表锁
元数据锁（meta data lock，MDL）
意向锁

1.表锁

分类
对于表锁，又可以分为两类：

表共享读锁（read lock）
表独占写锁（write lock）

语法

加锁：

lock tables 表名 ... read/write

释放锁

unlock tables / 客户端断开连接

注意

读锁不会阻塞其他客户端的读，但是会阻塞写。写锁既会阻塞其他客户端的读，又会阻塞其他客户端的读。

2.元数据锁

MDL加锁过程是系统自动控制，无需显示使用，在访问一张表的时候会自动加上。MDL锁主要作用是维护元数据的数据一致性，在表上有活动事务的时候，不可以对元数据进行写入操作。为了避免DML与DDL冲突，保证读写的正确性。

在MySQL5.5中引入了MDL，当对一张表进行增删改查的时候，加MDL读锁(共享)；当对表结构进行变更操作的时候，加MDL写锁（排他）。

对应SQL	锁类型	说明
lock table xxx read / write	SHARED_READ_ONLY / SHARED_NO_READ_WRITE
select 、 select ... lock in share mode	SHARED_READ	与SHARED_READ、SHARED_WRITE兼容，与EXCLUSIVE
insert 、 update 、delete 、 select ... for update	SHARED_WRITE	与SHARED_READ、SHARED_WRITE兼容，与EXCLUSIVE
alter table ...	EXCLUSIVE	与其他的MDL都互斥

查看元数据锁：

select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.metadate_locks;

3.意向锁

为了避免DML在执行时，加的行锁与表锁的冲突，在InnoDB中引入了意向锁，使得表锁不用检查每行数据是否加锁，使用意向锁来减少表锁的检查。

意向共享锁（IS）：

select ... lock in share mode ```
与表锁共享锁 read 兼容，与表锁排他锁 write 互斥。

2. 意向排他锁（IX）：
```sql
insert、update、delete、select ... for update

与表锁共享锁 read 及排他锁 write 都互斥。意向锁之间不会互斥。

通过以下SQL，查看意向锁及行锁的加锁情况。

select object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data from performance_schema.data_locks;

行级锁

行级锁，每次操作锁住对应的行数据。锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发程度高。主要应用在InnoDB存储引擎中。

InnoDB的数据是基于索引组织的，行锁是通过对索引上的索引项加锁来实现的，而不是对记录加的锁。对于行级锁，主要分为以下三类：

行锁（Record Lock）：锁定单个行记录的锁，防止其他事务对此行进行update和delete。在RC、RR隔离级别下都支持。
间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录间隙（不包含该记录值），确保索引记录间隙不变，防止其他事务在这个间隙进行insert，产生幻读。在RR隔离级别下都支持。
临键锁（Next-Key Lock）：行锁和间隙锁组合，同时锁住数据，并锁住数据前面的间隙Gap。在RR隔离级别下支持。

行锁

InnoDB实现了以下两种类型的行锁：

共享锁（S）：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。
排他锁（X）：允许获取排他锁的事务更新数据，阻止其他事务获得相同数据集的共享锁和排他锁。

兼容和互斥

只有共享锁和共享锁之间是兼容的，其余全是冲突的。

可以将共享看作是只读。