1. 概述

1.1 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。

1.2 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。

    2. 全局锁

    2.1 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。
    为什么全库逻辑备份，就需要加全就锁呢？
  • 我们一起先来分析一下不加全局锁，可能存在的问题。
    • 假设在数据库中存在这样三张表: tb_stock 库存表，tb_order 订单表，tb_orderlog 订单日 志表。
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      • 在进行数据备份时，先备份了tb_stock库存表
      • 然后接下来，在业务系统中，执行了下单操作，扣减库存，生成订单（更新tb_stock表，插入 tb_order表）。
      • 然后再执行备份 tb_order表的逻辑。
      • 业务中执行插入订单日志操作。
      • 最后，又备份了tb_orderlog表。
  • 此时备份出来的数据，是存在问题的。因为备份出来的数据，tb_stock表与tb_order表的数据不一 致(有最新操作的订单信息,但是库存数没减)。

  • 那如何来规避这种问题呢? 此时就可以借助于MySQL的全局锁来解决。

    • 再来分析一下加了全局锁后的情况
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    • 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(查询)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

      2.2 语法

      1. flush tables with read lock ;
      1. -- -h后面跟数据库地址
      2. mysqldump -h xxx.xx.xxx.xx -uroot –p1234 itcast > itcast.sql
      1. unlock tables;

      2.3 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。

    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。 实际上通过快照读来实现的

    1. -- -h 后面跟的数据库地址
    2. mysqldump --single-transaction -h xxx.xxx.xxx -uroot –p123456 itcast > itcast.sql

    3. 表级锁

    介绍

    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

    3.1 表锁

    对于表锁，分为两类：

  • 表共享读锁（read lock）

  • 表独占写锁（write lock）

    3.1.1 语法

    1. lock tables 表名 read;
    1. lock tables 表名 write;
    1. unlock tables
    2. -- 或者客户端断开连接

    3.1.2 读锁

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左侧为客户端一，对指定表加了读锁，自己也只能读，不能写，不会影响右侧客户端二的读，但是会阻塞右侧客户端的写。

3.1.3 写锁

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左侧为客户端一，对指定表加了写锁，自己可读可写，会阻塞右侧客户端的读和写。

结论: 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 其他客户端的写。

3.2 元数据锁（ meta data lock，MDL ）

meta data lock , 元数据锁，简写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。
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。
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)。
常见的SQL操作时，所添加的元数据锁：
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演示：
当执行SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等语句时，添加的是元数据共享锁（SHARED_READ / SHARED_WRITE），之间是兼容的。
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当执行SELECT语句时，添加的是元数据共享锁（SHARED_READ），会阻塞元数据排他锁 （EXCLUSIVE），之间是互斥的。
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可以通过下面的SQL，来查看数据库中的元数据锁的情况 ：

  1. -- 查询的是系统表，metadata_locks表当中就记录了当前数据库实列元数据锁
  2. select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from
  3. performance_schema.metadata_locks ;

我们在操作过程中，可以通过上述的SQL语句，来查看元数据锁的加锁情况。
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  • object_name: 数据表

    4.行级锁