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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,除传统计算资源(CPU,RAM,I/O)的争用外,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,锁对数据库而言闲的尤其重要,也更加复杂。
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,对多有表进行锁定,从而获取一致性视图,保证数据的完整性。
如果不加全局锁,很可能会出现以下的这种情况:
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所以我们应该:
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全局锁的特点:
数据库中加全局锁,是一个比较重的操作,存在以下问题:
1.如果在主库上备份,那么在备份期间是不能执行更新,业务基本上就得停摆。
2.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(binglog),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-transation参数来完成不加锁的一致性数据备份。
语法如下:
mysqldump --single-transation -uroot -p123456 mydb>D:/mydb.sql
 
表级锁
表级锁,每次操作锁住整张表。锁粒度大,发生锁冲突的概率越高,并发度最低。应用在MyISAM,InnoDB,DBD等存储引擎中。
对于表级锁,主要分为以下三类:
1.表锁
2.元数据锁(meta data lock,MDL)
3.意向锁
 
表锁
对于表锁,分为两类
1.表共享读锁(read lock)
2.表独占写锁(write lock)
语法
1.加锁:local tables 表名... read/write
2.释放锁:unlock tables /客户端断开连接
 
表共享读锁
某一个客户端对表加了读锁之后,当前客户端执行写操作,系统会提示已加锁,不能进行写操作;其他客户端,可以对该表进行读操作,进行写操作时,会阻塞。
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表独占写锁
某一个客户端对表加了写锁之后,当前客户端可以对该表进行读/写操作;其他客户端,不能对该表进行读/写操作,发生阻塞。
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元数据锁 (meta data lock,MDL)
MDL 加锁过程时系统自动控制,无需显示使用,在访问一张表的时候会自动加上。MDL锁主要作用时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。
其实,就是在进行数据的增删改差的时候,元数据锁开启,这样表结构不能被修改。在进行表结构调整的时候,不能进行数据的增删改查。
在MySQL5.5中引入了MDL,当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的时候,加MDL写锁(排他,EXCLUSIVE)。
SHARED_READ 共享读锁 ;SHARED_WRITE 共享写锁 ; EXCLUSIVE 排他锁
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查看元数据锁:
select object_type,object_scheme,object_name,object_type,lock_duration from performance_schema.metadata_lock;
 
意向锁
为了避免DML在执行时,家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。
1.在引入意向锁之前,如果再加行锁之后,另一个客户端要加表锁时,需要逐行check是否存在行锁,效率较低,如下图:
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2.引入意向锁之后,在加行锁之后,会给该表加一个意向锁,那么后续其他客户端,如果有加表锁的情况,就只需要检查意向锁的情况就可以了,如果跟意向锁兼容,那么表锁可以加,如果跟意向锁不兼容,则不能加表锁,发生阻塞,直到意向锁释放。
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意向锁分类:
1.意向共享锁(IS):由语句slect ....lock in share mode添加。 与表锁共享锁(read)兼容,与表锁排他锁(write)互斥。
2.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。意向锁之间不互斥。
可以通过以下SQL,查看意向锁及行锁的加锁情况:
select object_scheme,object_name,object_type,lock_duration,lock_data from performance_schema.data_locks;
 
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(Recored lock):锁定单个记录的锁,防止其他食物对此进行update和delete。在RC,RR隔离级别下都支持。
2.间隙锁(Gap lock):锁定索引记录间隙(不含记录),确保索引记录间隙不变,防止其他事务在某个间隙进行insert,产生幻读。在RR隔离级别下支持。
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。  
行锁
InnoDB实现了以下两种类型的行锁:
1.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他锁。
2.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。
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默认情况下,InnoDB再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。
1.针对唯一索引进行检索时,对已存在的记录进行等职匹配时,将会自动优化为行锁。
2.InnoDB的行锁时针对索引加的锁,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。
可以通过以下SQL,查看意向锁及行锁的加锁情况:
select object_scheme,object_name,index_name,object_type,lock_mode,lock_data from performance_schema.data_locks;
 
间隙锁/临键锁
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。
1.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。
2.索引上的等值查询(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。
3.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。
update 语句执行id不存在的更新时,在事务没提交之前,会给不存在的id周围的间隙加锁,其他insert/update使用到该间隙的id时,会锁冲突,阻塞执行。
Tip:间隙锁唯一目的时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组织另一个事务在同一间隙上采用间隙锁。
posted on 2022-07-01 09:59  CRUDEngineer  阅读(90)  评论(0编辑  收藏  举报