mysql中的锁

本文详细介绍了MySQL中的锁机制,包括全局锁用于数据库逻辑备份,表级锁的三种类型(表锁、元数据锁、意向锁)及其应用场景,以及行级锁(行锁、间隙锁、临键锁)在并发控制中的作用。重点讨论了不同锁的粒度、冲突概率和并发度,以及在不同事务隔离级别下的行为。

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锁分类

MySQL中的锁,按照锁的粒度分,分为以下三类:
1.全局锁:锁定数据库中的所有表。 
2.表级锁:每次操作锁住整张表。 
3.行级锁:每次操作锁住对应的行数据。

全局锁

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。

对数据库进行进行逻辑备份之前,先对整个数据库加上全局锁,一旦加了全局锁之后,其他的DDL、DML全部都处于阻塞状态,但是可以执行DQL语句,也就是处于只读状态,而数据备份就是查询操作。那么数据在进行逻辑备份的过程中,数据库中的数据就是不会发生变化的,这样就保证了数据的一致性和完整性。

语法:

加全局锁:flush tables with read lock;

数据库备份:mysqldump -u root -p root 数据库名称 > 备份的位置/xxx.sql;

释放全局锁:unlock tables;

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,业务基本上就得停摆。
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。

表级锁

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。


对于表级锁,主要分为以下三类:表锁、元数据锁(meta data lock,MDL)、意向锁 。

1.表锁

对于表锁,又分为两类: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 。

读锁不会阻塞其他客户端的读,但是会阻塞写,包括自己也不能写。写锁既会阻塞其他客户端的读,又会阻塞其他客户端的写,但是自己可以写。

2.元数据锁

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。


这里的元数据,可以简单理解为就是一张表的表结构。也就是说,某一张表涉及到未提交的事务 
时,是不能够修改这张表的表结构的。

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)。

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。 

分类:

意向共享锁(IS):

由语句select ... lock in share mode添加。与表锁共享锁 (read)兼容,与表锁排他锁(write)互斥。

意向排他锁(IX):

由insert、update、delete、select...for update添加 。与表锁共享锁(read)及排他锁(write)都互斥,意向锁之间不会互斥。

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。

对于行级锁,主要分为以下三类:

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。

InnoDB实现了以下两种类型的行锁:共享锁(S)、排他锁(X)

 

默认情况下,InnoDB在     REPEATABLE READ事务隔离级别运行,InnoDB使用     next-key 锁进行搜索和索引扫描,以防止幻读。


针对唯一索引进行检索时,对已存在的记录进行等值匹配时,将会自动优化为行锁。

 
InnoDB的行锁是针对于索引加的锁,不通过索引条件检索数据,那么InnoDB将对表中的所有记 
录加锁,此时    就会升级为表锁。 

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。 

默认情况下,InnoDB在     REPEATABLE READ事务隔离级别运行,InnoDB使用next-key锁进行搜索和索引扫描,以防止幻读。


索引上的等值查询(唯一索引),给不存在的记录加锁时, 优化为间隙锁。


索引上的等值查询(非唯一普通索引),向右遍历时最后一个值不满足查询需求时,next-key 
lock 退化为间隙锁。


索引上的范围查询(唯一索引)--会访问到不满足条件的第一个值为止。

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。

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