文章目录
- 锁 概述
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- 全局锁
- 全局锁 概述
- 全局锁 操作
- 表级锁
- 表级锁 表锁
- 表级锁 元数据锁
- 表级锁 意向锁
- 行级锁
- 行级锁 行锁
- 行级锁 间隙锁&临键锁
锁 概述
是什么
是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。
意义
在数据库中，数据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。
MySQL中的锁，按照锁的粒度分，分为以下三类
- 全局锁：锁定数据库中的所有表。
- 表级锁：每次操作锁住整张表。
- 行级锁：每次操作锁住对应的行数据。
全局锁
全局锁 概述
是什么
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）。
使用场景是 当做全库的逻辑备份时，对所有的表进行锁定，从而获取一致性视图，最终保证数据的完整性。
意义 为了解决因备份完成时，又更新数据库但是没有更新备份而导致数据不一致的问题。
如下举例说明 当没有加锁备份的同时更新数据时
- 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。
=>备份出来的数据中，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)
如下举例说明 加锁后
特点
- 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。
全局锁 操作
操作 加全局锁
#加全局锁
flush tables with read lock ;
#数据备份
##注意不要在mysql命令行中执行下面语句，而是在任意磁盘路径的命令行下执行该操作（这是因为它是mysql的一个工具而不是语句）
mysqldump -uroot –p1234 itcast > itcast.sql
#释放锁
unlock tables ;
操作 不加全局锁
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
mysqldump --single-transaction -uroot –p123456 itcast > itcast.sql
表级锁
是什么
- 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
表级锁 表锁
对于表锁，分为两类
- 表共享读锁（read lock）
- 表独占写锁（write lock）
读锁作用 过程图说明
左侧为客户端一，对指定表加了读锁，不会影响右侧客户端二的读，但是会阻塞右侧客户端的写。
写锁作用 过程图说明
左侧为客户端一，对指定表加了写锁，会阻塞右侧客户端的读和写。
操作 语法
加锁：
lock tables 表名... read/write。
s
释放锁：
unlock tables / 客户端断开连接
表级锁 元数据锁
是什么
- 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
- 维护表元数据的数据一致性。就是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DM与DDL冲突，保证读写的正确性。
@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。
加锁 机制
- 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/写锁(共享)；
- 当对表结构进行变更操作的时候，加MDL写锁(排他)。
- @互斥就是 当执行alter操作、而当其他事务未提交时，alter操作会处在阻塞状态
查看数据库中的元数据锁的情况
select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.metadata_locks ;
表级锁 意向锁
为什么
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。
为什么 举例说明
当客户端二，想对这张表加表锁时，会检查当前表是否有对应的行锁，如果没有，则添加表锁，此时就会从第一行数据，检查到最后一行数据，效率较低。
其他客户端，在对这张表加表锁的时候，会根据该表上所加的意向锁来判定是否可以成功加表锁，而不用逐行判断行锁情况了。
意向锁 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（自动添加） 。与表锁共享锁(read)及排他锁(write)都互斥，意向锁之间不会互斥。
- 一旦事务提交了，意向共享锁、意向排他锁，都会自动释放。
查看意向锁及行锁的加锁情况
select object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data from performance_schema.data_locks;
>行级锁
是什么
- 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。
原理
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。
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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。
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。
行级锁 行锁
InnoDB实现了以下两种类型的行锁
- 共享锁（S）：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排它锁。
- 排他锁（X）：允许获取排他锁的事务更新数据，阻止其他事务获得相同数据集的共享锁和排他锁。
两种行锁的兼容情况如下
常见的SQL语句，在执行时，所加的行锁如下
行锁 特点
- 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。
行级锁 间隙锁&临键锁
间隙锁&临键锁 特点
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-keylock 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。
- 间隙锁唯一目的是 防止其他事务插入间隙。间隙锁可以共存，一个事务采用的间隙锁不会阻止另一个事务在同一间隙上采用间隙锁。
举例 说明
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-keylock 退化为间隙锁。
我们知道InnoDB的B+树索引，叶子节点是有序的双向链表。 假如，我们要根据这个二级索引查询值为18的数据，并加上共享锁
我们是只锁定18这一行就可以了吗？并不是，因为是非唯一索引，这个结构中可能有多个18的存在，所以，在加锁时会继续往后找，找到一个不满足条件的值（当前案例中也就是29）。此时会对18加临键锁，并对29之前的间隙加锁。
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。
查询的条件为id>=19，并添加共享锁。 此时我们可以根据数据库表中现有的数据，将数据分为三个部分：
- [19]
- (19,25]
- (25,+∞]
所以数据库数据在加锁是，就是将19加了行锁，25的临键锁（包含25及25之前的间隙），正无穷的临键锁(正无穷及之前的间隙)。
