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聊一聊 MySQL 数据库中的那些锁

2020.02.01 15:51 982浏览

在软件开发中,程序在高并发的情况下,为了保证一致性或者说安全性,我们通常都会通过加锁的方式来解决,在 MySQL 数据库中同样有这样的问题,一方面为了最大程度的利用数据库的并发访问,另一方面又需要保证每个用户能以一致的方式读取和修改数据,就引入了锁机制。

在 MySQL 数据库中,锁有很多种类型,不过大致可以分为三类:全局锁、表级锁、行级锁。这篇文章我们就简单的聊一聊这三种锁。

全局锁

全局锁是粒度最大的锁,基本上也使用不上,就像我们家的大门一样,控制这整个数据库实例。全局锁就是对整个数据库实例加锁,让整个数据库处于只读状态。

MySQL 提供了一个加全局读锁的方法,命令是 Flush tables with read lock (FTWRL),加锁之后整个数据库实例处于只读状态,有关数据操作的命令都会被挂起阻塞,例如数据更新语句、数据定义语句、更新类事务语句等等。

所以全局锁一般只用于全库备份的时候,一般只用在不支持一致性读的存储引擎做全库备份时,比如 MyISAM 这种不支持一致性读的存储引擎做全库备份时需要使用全局锁,像 InnoDB 引擎做全库备份时不需要使用全局锁。

表级锁

表级锁是 MySQL 最基本的锁策略,并且是开销最小的策略,它锁住的不是整个数据库实例,而是一张表。

表级锁跟全局锁一样,MySQL 数据库提供了加锁的命令: lock tables … read/write。例如 lock tables t1 read, t2 write; 命令,则其他线程写 t1、读写 t2 的语句都会被阻塞。同时,线程 A 在执行 unlock tables 之前,也只能执行读 t1、读写 t2 的操作。连写 t1 都不允许,自然也不能访问其他表。

我们可以使用 unlock tables 主动释放锁,如果没有使用的话,在客户端断开的时候自动释放

表级锁存在一个问题,如果一个查询正在遍历一个表中的数据,而执行期间另一个线程对这个表结构做变更,删了一列,那么查询线程拿到的结果跟表结构对不上,肯定是不行的。

为了解决这个问题,MySQL 5.5版本之后引入了元数据锁(meta data lock,MDL),MDL 是数据库自动加锁,当对一个表做增删改查操作的时候,加 MDL 读锁;当要对表做结构变更操作的时候,加 MDL 写锁

MDL 锁有以下两个特点:

  • 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。

行级锁

行级锁顾名思义就是针对数据库表中的行记录加锁,行级锁可以最大程度的支持并发处理,但是同时也带来了最大的锁开销。

行级锁比较容易理解,比如事务 A 更新了一行,而这时候事务 B 也要更新同一行,则必须等事务 A 的操作完成后才能进行更新。

行级锁是由存储引擎各自实现的,也并不是所有的存储引擎都支持行级锁,比如 MyISAM 引擎就不支持行级锁,这意味着 MyISAM 存储引擎要控制并发只能使用表级锁。

InnoDB 引擎实现了行级锁,InnoDB 存储引擎中实现了两种标准的行级锁:

  • 共享锁(S Lock):允许事务读一行
  • 排它锁(X Lock):允许事务删除和更新一行

共享锁是兼容锁,就是当一个事务已经获得了行 r 的共享锁,其他事务可以立即获得行 r 的共享锁,因为读并未改变行 r 的数据。

排他锁是非兼容锁,如果有事务想获取行 r 的排他锁,若行 r 上有共享锁或者排它锁,则它必须等其他事务释放行 r 的锁。

在 InnoDB 存储引擎中,默认情况下使用的是一致性的非锁定行读,也就是通过行多版本控制器来读取行数据,我们可以显示的为行加上共享锁和排它锁,语句如下:

  • SELECT … FOR UPDATE:对读取的行记录加一个排它锁,其他事务想要在这些行上加任何锁都会被阻塞
  • SELECT … LOCK IN SHARE MODE:对读取的行记录加一个共享锁,其他事务可以向被锁定的记录加共享锁,但是想要加排它锁。则会被阻塞。

最后

目前互联网上很多大佬都有 MySQL 相关文章,如有雷同,请多多包涵了。原创不易,码字不易,还希望大家多多支持。若文中有所错误之处,还望提出,谢谢。

互联网平头哥(id:pingtouge_java)
作者:平头哥,学会伺机而动,实现弯道超车

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