MySQL中的锁

MySQL中的锁

一、概述

在数据库高并发场景下，锁机制是保证数据一致性和有效性的重要手段。MySQL中的锁根据操作粒度和使用场景可分为多种类型，以确保在不同应用中实现良好的性能和一致性。

二、分类

• 全局锁 (Global Lock) ：锁住整个数据库实例，通常在备份或维护时使用。
• 表级锁 (Table Lock) ：对整张表进行加锁，常用于 MyISAM 引擎，或对元数据进行保护。
• 行级锁 (Row Lock) ：锁住特定的数据行，Innodb引擎支持这种锁，提高并发性。

三、共享锁和排他锁

• 共享锁 (S锁)：允许多个事务同时获取共享锁，适用于读取操作。

• 排他锁 (X锁)：只能被一个事务持有，适用于写操作，避免其他事务访问。

• 锁冲突情况：

  • S与S：不冲突
  • X与X：冲突
  • S与X：冲突

• 使用示例：

SELECT * FROM orders LOCK IN SHARE MODE; -- 加S锁，用于读取
SELECT * FROM orders FOR UPDATE; -- 加X锁，用于更新操作

• MyISAM 和 InnoDB 引擎：

  • MyISAM：仅支持表级锁。
  • InnoDB：支持行级锁和表级锁，但更常用行锁以提高并发性。

• 表锁的示例：

LOCK TABLES orders READ;  -- 读锁(S锁)
LOCK TABLES orders WRITE; -- 写锁(X锁)

注意：一般情况下，不建议手动使用表锁，而是利用行锁来减少冲突。

• DDL操作与元数据锁 (MDL)：
  DDL语句如 ALTER TABLE 需要加元数据锁(MDL)，锁住整个表以防止其他读写操作。

四、锁的粒度

MySQL中的锁按照操作粒度可以分为：

• 全局锁
• 表级锁
• 行级锁

1. 全局锁

• 描述：锁住整个数据库实例，使所有表处于只读状态。
• 应用场景：主要用于数据备份，避免备份时数据发生变更。
• 示例：

FLUSH TABLES WITH READ LOCK; -- 加全局读锁

2. 表级锁

• 锁住整张表，适用于MyISAM引擎。InnoDB也会在某些特殊场景使用表锁。
• 表锁、元数据锁、意向锁是表级锁的主要类型。

2.1 表锁

• 描述：每次操作会锁住整张表，适用于简单操作和表结构变更。
• 特点：粒度大，冲突多，适合批量操作和维护。

2.2 元数据锁 (MDL)

• 描述：用于DDL操作，防止表结构变更时的数据不一致。
• 示例：

ALTER TABLE employees ADD COLUMN age INT;

2.3 意向锁 (Intent Lock)

• 描述：表级别的意向声明，用于表明事务打算在某些行上加锁。
• 类型：
  • IS (Intent Shared)：事务打算加S锁。
  • IX (Intent Exclusive)：事务打算加X锁。

3. 行级锁

• 描述：锁住数据表中的特定行，常用于InnoDB引擎。
• 特点：粒度最小，提高并发性，冲突少。

3.1 行锁 (Record Lock)

• 描述：针对行记录的锁，主要用于精确定位的行数据。
• 示例：

SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE;

3.2 间隙锁 (Gap Lock)

• 描述：锁住某一范围内不存在的记录，避免幻读。
• 示例：

SELECT * FROM employees WHERE id > 100 FOR UPDATE;

3.3 临键锁 (Next-Key Lock)

• 描述：结合行锁和间隙锁，锁住一个行及其附近的间隙，避免并发插入。
• 示例：

SELECT * FROM employees WHERE id BETWEEN 100 AND 200 FOR UPDATE;

五、总结

• 概述：锁机制用于解决并发访问中的一致性和有效性问题。
• 全局锁：锁住整个数据库实例，性能较差，但在数据备份时非常有用。
• 表级锁：锁住整张表，适合批量操作，但冲突多。包括表锁、元数据锁和意向锁。
• 行级锁：锁住单行数据，减少冲突，提高并发性。包括行锁、间隙锁和临键锁。