MySQL学习笔记(八)—— 锁

首先要说明,有的锁是我们自己想加的时候加的,比如全局锁要靠我们自己用命令去加。而有的锁是mysql默认就给你加上了,因为mysql要保证自己最起码的安全性。

一篇完美的文章:滴滴面试:明明 mysql 加的是 行锁,怎么就变 表锁 了?-阿里云开发者社区

一、全局锁

1.1 用途

目录

一、全局锁

1.1 用途

1.2 命令

1.1 特点

二、表级别的锁

2.1 分类

三、行级锁

3.1 分类

3.2 命令

解疑答惑


  • 全局锁(Global Lock)的核心作用是将整个数据库的所有表都置于只读状态。那么,什么样的业务场景会需要如此“霸道”的锁呢?这显然不是日常的增删改查(CRUD)业务会涉及的操作。
  • 全局锁最主要的应用场景是数据库全量备份或逻辑备份,尤其是在进行整个数据库的拷贝、迁移或主从复制初始化时。为了保证备份数据的一致性,我们需要一个在备份期间“静止”的、不被修改的数据库快照。
  • 具体来说,当执行mysqldump(在不支持在线事务或未使用--single-transaction参数时)等逻辑备份工具,或者在某些需要确保主从库数据绝对一致的复制初始化场景下,就需要使用全局锁。其核心目的是:防止在备份或拷贝过程中,有其他会话(Session)对表结构(DDL)或表数据(DML)进行任何修改
  • 试想一下,如果没有全局锁,备份程序可能刚读完A表的数据,另一个事务就修改了B表的结构并关联影响了A表,或者刚备份完一半数据,另一半数据被更新了。这种“中间状态”的备份数据在逻辑上是不一致的,可能导致备份文件无法用于可靠恢复,或者主从数据出现差异。
  • 因此,在执行FLUSH TABLES WITH READ LOCK命令后,整个数据库就进入只读状态。此时进行全库拷贝,就能得到一个逻辑上完全一致的数据快照,从而保证从库(Slave)与主库(Master)的数据一致性,或者确保备份文件可以用于灾难恢复。当然,这也带来了明显的缺点:加锁期间,数据库只能读不能写,对业务影响巨大,需要谨慎选择备份时间窗口。

执行flush tables with read lock命令后,整个数据库就处于只读状态了,这时其他线程执行以下操作,都会被阻塞:

  • 对数据的增删改操作,比如 insert、delete、update等语句;

  • 对表结构的更改操作,比如 alter table、drop table 等语句。

1.2 命令

# 使用全局锁 flush tables with read lock 解开全局锁 unlock tables

当然,当数据库client的连接断开时,会自动解锁(不然要是MySQL的client一直不来连接,还能锁一辈子啊?跟TCP三次握手的思想有点像哈)

1.1 特点

加全局锁期间,整个库都只能处理读业务,其他insert,update,delete都得被阻塞。如果库很大,拷贝的时间很长,就。。。

二、表级别的锁

  • 表锁
    • 也分为读锁和写锁,原则也符合X锁和S锁那一套大逻辑
    • 表锁都是innodb自动给加的,你也可以理解为“表锁是每次数据库操作一定会加的锁,比如一个对某一行的读操作,就会给整个表加元数据读锁和意向读锁。
      • 虽然都是自动给加,但如果用户想加,也有相对应的命令
    • 有的时候你加行锁加多了,比如说一下锁了10万行,那innodb可能直接给你加个表锁算了,但这个表锁指的既不是元数据锁也不是意向锁,根本不是表锁而是“锁了整个表”,本质上依然是行锁,只是把所有行和间隙都给你锁了。

2.1 分类

  • 元数据锁(MDL):线程1对一张表进行读写CRUD时,加的是元数据锁,防止线程2修改表结构。这里可以把“元数据”的“元”直接理解为表结构的意思,所以元数据锁就是给表结构加锁。
    • 所有DML语句(select/insert/update/delete)会加MDL读锁,读锁之间互相兼容
    • 所有DDL语句(alter table/drop table等)会加MDL写锁,写锁与所有读锁、写锁都互斥
  • 意向锁:当一个线程想要给一个表加表锁时,就要先遍历每一条记录,看一看有没有被加行锁的记录,当所有行都没有行锁时,才能加表锁,这样效率太低了!所以有了意向锁,意向锁就起到一个flag的作用而已。当一个线程想要给一个表的行加行锁时,就先给这个表加一个意向锁,那么另一个线程想要加表锁前,看一下有没有意向锁就行,就不用全表扫描了。所以意向锁的作用就是快速判断表里是否有记录被加锁。
    • 意向共享锁:事务要对表内某行加S锁前,会先对整个表加意向共享锁
    • 意向排它锁:事务要对表内某行加X锁前,会先对整个表加IX意向排他锁
  • 手动表锁
    • 刚刚上面说了,所有的表锁都是innodb自动给加的。手动表锁通过LOCK TABLES ... READ/WRITE语句触发,除了极少数特殊运维场景,生产环境绝对禁止使用手动表锁。

三、行级锁

3.1 分类

行级锁的类型主要有四类:

  • 记录锁,Record Lock,也就是仅仅把一条记录锁上。比如update user set age='26' where id='123',这种对于一行数据的操作就是记录锁。

  • 间隙锁,Gap Lock,锁定一个范围,但是不包含记录本身。可以形象地理解,因为没有锁记录,只是锁了记录的边边,所以叫间隙锁。

    • 主要防止幻读,也就说明只会在可重复读、串行化这俩隔离级别生效,在读已提交和读未提交里是没有间隙锁的

    • 仅在有索引的字段生效,因为要锁一个范围嘛,B+树的叶子节点可以通过双向链表互相走。如果这个字段没有索引,比如where date>='20250101' AND date <='20260101'这样一个查询条件,但是你在date上没有加索引,数据列是零散分布的,那么可重复读、串行化这俩隔离级别给你加的是一个表锁。

  • Next-Key Lock:Record Lock + Gap Lock 的组合,锁定一个范围,并且锁定记录本身。

  • 插入意向锁:一个事务在插入一条记录的时候,需要判断插入位置是否已被其他事务加了间隙锁或next-key lock也包含间隙锁)。如果有的话,插入操作就会去排队阻塞等待,直到拥有间隙锁的那个事务提交为止(释放间隙锁的时刻),在此期间会生成一个插入意向锁,表明有事务想在某个区间插入新记录,但是现在处于等待状态。

3.2 命令

//对读取的记录加共享锁 select ... lock in share mode; //对读取的记录加排它锁 select ... for update;

解疑答惑

之前只学了共享锁(读锁)和排它锁(写锁),属于上面的全局锁,表级锁还是行级锁呢?

都不属于,因为共享锁和排它锁只是一个概念,表级锁可以是共享锁也可以是排它锁,行级锁也可以是共享锁或排它锁。