全局锁、表级锁和行锁-MySQL三种锁的原理和用途.docx

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1、全局锁、表级锁和行锁MySQL三种锁的原理和用途前言锁是服务器在协调多个进程/线程并发访问某一资源的访问机制。数据是一种用户共享的资源，保证数据并发访问的一致性、有效性是关系型数 据库的本质问题，锁冲突同时也是也是影响数据库并发访问性能重要度量指 标。要想学好关系型数据库，锁机制是DBA一个绕不开的话题。今天就讲一讲MySQL的三种锁。根据加锁的范围，MySQL里面的锁大致可以分 成全局锁，表级锁，行锁；本文主要讲述MySQL的这三种锁的原理和用途。一、全局锁MySQL提供了一种加全局读锁的方法，命令是Flush tables with read lock (FTWRL) o全局锁就是对整个数

2、据库进行加锁。当你需要让整个库处于只读状态 的时候，可以使用这个命令，之后的其他线程的以下语句会被阻塞：数据DML3 .当表有多个索引的时候，不同的事务可以使用不同的索引锁定不同的行，另 外，不论是使用主键索引、唯一索引或普通索引，InnoDB都会使用行锁来对数 据加锁。4 .表创建了索引字段，但是否使用索引来检索数据由MySQL通过判断不同执行 计划的代价来决定的，了解Oracle CB0机制读者可能更容易理解；如果MySQL 认为全表扫描效率更高，比如对一些很小的表，它就不会使用索引，这种情况 下InnoDB将使用表锁，而非行锁。结语本文简单介绍了 MySQL的全局锁，表级锁，行锁三种锁；

3、有些地方需要后续 试验做验证；如有不清楚的地方，欢迎大家探讨；1. InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，这一点MySQL与Oracle 不同，后者是通过在数据块中对相应数据行加锁来实现。InnoDB这种行锁实现 特点意味着：只有通过索引条件检索数据，InnoDB才使用行级锁，否则， InnoDB将使用表锁。2. MySQL除了共享锁-排他锁，还有意向共享锁（IS）和意向排他锁（IX）；意 向锁是InnoDB自动加的，不需用户干预。对于UPDATE、DELETE和INSERT语 句，InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁（X）；对于普通SELECT语句，InnoDB不会加任何锁。

4、参考: https：/dev. mysql. com/doc/refman/5. 6/en/innodb-locking. html#innodb-shared-exclusive-lockshttps：/www. cnblogs. com/keme/p/11065025. htmlhttps：/www. jianshu. com/p/7d050498d9dahttps：/blog. csdn. net/laladebon/article/details/82347596-全文完-的更新操作（数据的增删改）、数据DDL的定义语句（包括建表、修改表结构 等）和事务更新类的提交语句。1.1 全局锁

5、的应用场景全局锁的一个非常典型场景为：1、使用mysqldump做全库逻辑备份；2、主库在做完全库逻辑备后在从库上做主从配置。使用mysqldump做初始化 工作。以前的常规做法是使用Flush tables with read lock （FTWRL ）锁全库，然 后对整个库进行逻辑备份，命令如下：这种场景下会带来一定的局限性：1 .如在主库mysqldump操作，备份期间数据库不能执行增删改，影响业务正常 使用，在备份时间长的情况下，此操作业务不可容忍；.如在从库mysqldump操作，那么备份期间从库不能执行主库同步过来的 binlog进行同步更新，导致主从延迟。可以在从库上执行如下命令

6、，参考 Seconds_Bchind_Master,多刷几遍命令可以看到参数一直在增大。I;注意：上述场景为不加一singleTransacl ion参数的逻辑备。如果想不影响业 务正常使用，则可使用如下命令:一single-transaction的参数意义，可以使用命令进行查看那么，加全局锁如此不好，备份为什么要加锁呢？这是因为数据一致性的问题，如不加全局锁的话，备份发起时库的数据一致性 和恢复后的数据库一致性不在一个逻辑时间点，会导致备份数据库和恢复数据 库的数据逻辑不一致的。为什么需要全局读锁(FTWRL)官方自带的逻辑备份工具是mysqldumpo当mysqldump使用参数一sing

7、letransaction 的时候， 导数据之前就会启动一个事务，来确保拿到一致性快照 视图。由于MVCC的支持，备份库期间数据是可以正常更新的。MVCC是个嘛？MVCC (Muiti-Version Concurrency Control | 多版本并发控制)TnnoDB 通 过为每一行记录添加两个额外的隐藏的值来实现MVCC,这两个值一个记录这行 数据何时被创建，另外一个记录这行数据何时过期(或者被删除)。但是 InnoDB并不存储这些事件发生时的实际时间，相反它只存储这些事件发生时的 系统版本号(LSN) o这是一个随着事务的创建而不断增长的数字。每个事务在 事务开始时会记录它自己的系统

8、版本号。每个查询必须去检查每行数据的版本 号与事务的版本号是否相同。MVCC对普通的SELECT不加锁，直接利用MVCC读取指版本的值，避免了对数据 重复加锁的过程。Undo log是Innodb MVCC重要组成部分，InnoDB的MVCC就 是基于Undo log实现的。InnoDB支持MVCC多版本，其中RC和RR隔离级别是 利用consistent read view方式支持的，即在某个时刻对事物系统打快照记下 所有活跃读写事务ID,之后读操作根据事务ID与快照中的事务ID进行比较， 判断可见性。综上，MVCC的实现，通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。意味着一个 事务无论运行多长

9、时间，在同一个事务里能够看到数据一致的视图。根据事务 开始的时间不同，同时也意味着在同一个时刻不同事务看到的相同表里的数据 可能是不同的。为什么还需要FTWRL ?single-transaction方法只适用于使用Innodb引擎的库。如果有的表使用了 不支持事务的引擎，那么备份就只能通过FTWRL方法。比如，对于My ISAM这 种不支持事务的引擎，如果备份过程中有更新，总是只能取到最新的数据，那 么就破坏了备份的一致性。所以，就需要使用卜TWRL命令保持非Innodb的一 致性读。这也是DBA要求业务开发人员使用InnoDB替代My ISAM的原因之一。二、表级锁MySQL表级锁有两种：

10、一是表锁，一是元数据锁2. 1表锁表锁的语法是lock tables read/write,示例如下:表锁与FTWRL类似，可用unlock tables主动释放锁，客户端断开时也会自 动释放。注意：lock tables语法除了会限制别的线程的读写外，也限定了本线程接下 来的操作对象。在还没有出现更细粒度的锁的时候，表锁是最常用的处理并发的方式。而对于 InnoDB这种支持行锁的引擎，一般不使用lock tables命令来控制并发，毕 竟锁住整个表的影响面还是太大了。2. 2 MDL 锁 另一类表级锁是 MDL (metadata lock) o MySQL 5.5 版本中引入了 MDL,

11、MDL 不需要显式使用，当对一个表做增删改查操作和对表做结构变更操作时候，数 据库会自动加上MDL。读锁之间不互斥，因此你可以有多个线程同时对一张表增删改查。读写锁之 间、写锁之间是互斥的，用来保证变更表结构操作的安全性。因此，如果有两 个线程要同时给一个表加字段，其中一个要等另一个执行完才能开始执行。虽然MDL锁是系统默认会加的，但却不能忽略的一个机制。比如在给一个小表 添加个字段，缺导致整个数据库长时间业务不可用。为什么？以下为一个简单 场景解释：在读取elhan_lable时，Sessionl对表做了一个MDL读锁，到了 session2也 对ethan_table加了一个MDL读锁；这

12、时sessionl和session2均可以正常操 作；之后session3需要MDL写锁，会被blocked,是因为session A的 MDL读锁还没有释放，因此只能被阻塞。如果只有session 3自己被阻塞还 好，但是之后所有要在表ethan_table上新申请MDL读锁的请求也会被 session C3阻塞。而所有对表的增删改查操作均需先申请MDL读锁，因此后续 的此类操作都被锁住，业务上来看就感觉此时这个库完全不可读写/不可用了。事务中的MDL锁，在语句执行开始时申请，但是语句结束后并不会马上释放， 而会等到整个事务提交后再释放。若ethan_table表上的查询频繁，且客户端 有重

13、试机制，超时后会再起一个新session请求，一段时间后数据库库的线程 很快爆满，新发起的连接不能成功，业务表象是数据库完全不可用。划重点：行锁都有锁超时设定。但MDL锁没有超时限制，只要事务没提交就会 一直锁。所以，在对大表操作时，大家都会特别小心，但更新小表时，如发生此类现 象，也要学会分析。那怎么分析？怎么解决MDL锁？出现MDL时，就需要提交或者回滚事务。首先要找到这个事务，怎么找？通过in formal ion_schema. innodb_trx查看事务的执行时间trx_started表示什么时候执行的这个事务。使用show full processlist；查看这个线程id,通过

14、其中host字段，到底 是谁连接了数据库，进去commit/rollback。如不是localhost环境，而是应 用程序连接，可联系业务进行commit/rollback/ki 11 o如何正确的给小表加字段？如有库中有长事务，且不提交，则会一直占着MDL锁。使用MySQL的information_schema库的innodb_trx表可查到当前执行中的事务。如做DDL 操作的表有长事务在执行，首先考虑暂停DDL,或kill掉这个长事务。这也 是为什么需要在低峰期做ddl变更的原因。三、InnoDB行锁InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，这一点MySQL与Oracle 不同，

15、后者是通过在数据块中对相应数据行加锁来实现的。InnoDB这种行锁实 现特点意味着：只有通过索引条件检索数据，InnoDB才使用行级锁，否则， InnoDB将使用表锁。InnoDB的锁定机制和Oracle数据库有不少相似之处。InnoDB的行级锁定同样 分为两种类型，共享锁和排他锁，而在锁定机制的实现过程中为了让行级锁定 和表级锁定共存，InnoDB也同样使用了意向锁（表级锁定）的概念，也就有了 意向共享锁和意向排他锁这两种。这里本文只介绍概念，后续将进行相应实验 验证。什么是共享锁和排他锁?当一个事务需要给自己需要的某个资源加锁的时候，如果遇到一个共享锁正锁 定着自己需要的资源的时候，自己可

16、以再加一个共享锁，不过不能加排他锁。但是，如果遇到自己需要锁定的资源已经被一个排他锁占有之后，则只能等待 该锁定释放资源之后自己才能获取锁定资源并添加自己的锁定。而意向锁的作 用就是当一个事务在需要获取资源锁定的时候，如果遇到自己需要的资源已经 被排他锁占用的时候，该事务可以需要锁定行的表上面添加一个合适的意向 锁。如果自己需要一个共享锁，那么就在表上面添加一个意向共享锁。而如果 自己需要的是某行(或者某些行)上面添加一个排他锁的话，则先在表上面添 加一个意向排他锁。意向共享锁可以同时并存多个，但是意向排他锁同时只能 有一个存在。所以，可以说InnoDB的锁定模式实际上可以分为四种：共享锁(S),排他锁(X),意向共享锁(IS)和意向排他锁(IX),我们可以通过 以下表格来总结上面这四种所的共存逻辑关系：以下是一些注意事项：1 .在不通过索引条件查询的时候，InnoDB确实使用的是表锁，而不是行锁。2 . MySQL的行锁是针对索引加的锁，不是针对记录加的锁，所以虽然是访问不 同行的记录，但如果是使用相同的索引键，会出现锁冲突。