Mysql锁实战

• 前言：什么是锁
• 一：全局锁
• • 1.1 概念
  • 1.2 作用
  • 1.3 使用
  • 1.4 特点
• 二：表级锁
• • 2.1 概念
  • 2.2 分类
  • • 2.2.1 表锁
    • 2.2.2 元数据锁 MDL
    • 2.2.3 意向锁
• 三：行级锁
• • 3.1 行锁(Record Lock)
  • 3.2 间隙锁(Gap Lock)
  • 3.3 临键锁(Next-Key Lock):
• 四：锁总结

前言：什么是锁

• 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，除传统的计算资源(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

一：全局锁

1.1 概念

• 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。

1.2 作用

全库备份的时候，表是一个一个进行备份的，如果整体的数据库未被锁住，业务系统仍然在进行写入数据，由于有的表已经备份万比例，其余的表则会发生数据不一致的问题。

1.3 使用

• 加锁：flush tables with read lock
• 解锁：unlock tables

1.4 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：

1. 如果在主库上备份，那么在备份期间都不能执行更新，业务基本上就得停摆。
2. 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。
   解决方式：
   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

二：表级锁

2.1 概念

表级锁，每次操作锁住整张表。锁定粒度大，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。

2.2 分类

2.2.1 表锁

对于表锁，分为两类：

1. 表共享读锁(read lock)
   加上读锁之后，所有得客户端都只能读表数据不能修改表数据。
   加锁：lock tables 表名… read/write、释放锁：unlock tables/客户端断开连接
2. 表独占写锁(write lock)
   加上写锁之后，其他客户端不能读，不能写。当前客户端可以读、写

2.2.2 元数据锁 MDL

• MDL加锁过程是系统自动控制，无需显式使用，在访问一张表的时候会自动加上。
• MDL锁主要作用是维护表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。
  备注：
  DDL：数据定义语言
  DML：数据操作语言
  DQL：数据查询语言
  DCL：数据控制语言

2.2.3 意向锁

为了避免DML在执行时，加的行锁与表锁的冲突，在IoDB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。
意向锁分为以下两种：

1. 意向共享锁(IS)：与表锁共享锁(read)兼容，与表锁排它锁(write)互斥。由语句select…lock in share mode添加。
2. 意向排他锁(IX)：与表锁共享锁(read)及排它锁(write)都互斥。意向锁之间不会互斥。由insert、.update、delete、select…for update添加。

三：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纸，并发度最高。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。
行级锁主要分为以下三类：

3.1 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

• 加锁规则
  

3.2 间隙锁(Gap Lock)

锁定索引记录间隙（不含该记录），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。

3.3 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。

四：锁总结

本文介绍了mysql中的锁机制，并讨论了全局锁、表级锁和行级锁的概念、使用方法和特点。

• 全局锁是对整个数据库实例加锁，常用于全库的逻辑备份，以获取一致性视图，保证数据的完整性。然而，全局锁会导致数据库的写操作和同步过程受阻，因此备份期间可能需要停止业务系统或导致主从延迟。解决方式是在InnoDB引擎中使用参数-single-transaction来完成不加锁的一致性数据备份。

• 表级锁是每次操作锁住整张表，适用于MyISAM、InnoDB、BDB等存储引擎。表级锁分为表共享读锁和表独占写锁，分别控制对表的读和写操作。此外，Mysql还引入了元数据锁（MDL），用于维护表元数据的一致性，避免DML和DDL冲突。

• 行级锁是每次操作锁住对应的行数据，适用于InnoDB存储引擎。行级锁通过对索引项加锁来实现，分为行锁、间隙锁和临键锁。行锁用于锁定单个行记录，防止其他事务对该行进行修改或删除。间隙锁用于锁定索引记录间隙，防止其他事务在间隙中插入数据，从而避免幻读问题。临键锁是行锁和间隙锁的组合，同时锁定数据行和数据前面的间隙。

综上所述，锁在数据库中起到保证数据并发访问一致性和有效性的重要作用。不同级别的锁机制适用于不同的场景，开发人员需要根据实际情况选择合适的锁策略以提高数据库的并发性能。

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