MySQL进阶09_锁

锁

概述

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。

• 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。
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全局锁

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。
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--加全局锁(只能查不能修改)
flush tables with read lock;

--数据备份
--在window执行，不是mysql里执行
mysqldump [-h192.168.200.202] -uroot -p1234 db01 > D:/db01.sql

--释放全局锁
unlock tables;
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• 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，那么在备份期间都不能执行更新，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（binlog)，会导致主从延迟。
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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 [-h192.168.200.202] -uroot -p1234 db01 > D:/db01.sql

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:
1. 表锁
2. 元数据锁（ meta data lock，MDL)
3. 意向锁
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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

加锁: lock tables 表名 ... read / write
释放锁: unlock tables / 客户端断开连接

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例（读锁） 所有人都能读，但不能写

客户端一: lock tables score read;  --score表名
select * from score;
客户端一可以查
客户端二可以查

update score set chinese = 99 where id = 2;
客户端一不可以修改
客户端二不可以修改，处于阻塞状态

客户端一: unlock tables; --释放锁


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例（写锁） 加的人自己读写可以，其他人读写不行

客户端一: lock tables score write;  --score表名
select * from score;
客户端一可以查
update score set chinese = 99 where id = 2;
客户端一可以修改


客户端二不可以查，处于阻塞状态
客户端二不可以修改，处于阻塞状态

客户端一: unlock tables; --释放锁

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• 元数据锁( meta data lock,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。

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)。

例

客户端一: begin;
客户端一: select * from score; 

客户端二: begin;
客户端二: select * from score;
客户端二: update score set math = 80 where id = 1;

客户端一:commit;
客户端二:commit;  
-- 全部成功

客户端一: begin;
客户端一: select * from score; 
客户端二: begin;
客户端二: alter table score add column java int; --阻塞了 阻塞到客户端一commit

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• 意向锁

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。

意向共享锁（IS)∶与表锁共享锁(read）兼容，与表锁排它锁（write)互斥。

意向排他锁（IX)∶与表锁共享锁（read)及排它锁（write）都互斥。意向锁之间不会互斥。

例

客户端一： begin;
客户端一： select  * from score where id = 1 lock in share mode;--查询成功并加上意向锁行锁


客户端二： lock tables score read; --读锁成功
客户端二： lock tables score write; --写锁阻塞 等待客户端一commit 才能执行成功

客户端一： commit;
客户端二： unlock tables;

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客户端一： begin;
客户端一： update score set math = 66 where id = 1; 

客户端二： lock tables score read; --读锁阻塞等待客户端一commit 才能执行成功

客户端一： commit;
客户端二： unlock tables;

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行级锁

行级锁，每次操作锁住对应的行数据。锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，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:

临键锁 == 行锁 + 间隙锁

• 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它锁。
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。

1.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。

例

客户端一： begin;
客户端一： select * from stu where id =1 ; -- 没有加锁

客户端二： begin;
客户端二： select * from stu where id =1 ; -- 查询成功

客户端一： select * from stu where id =1 lock in share mode ; --加了共享锁
客户端二： select * from stu where id =1 lock in share mode ; --加了共享锁 共享锁和共享锁可以兼容

客户端二： commit; --释放锁了
客户端二： begin;
客户端二： update stu set name ='zhangsan' where id = 3; --执行成功，因为客户端一是给id=1的加共享锁
客户端二： update stu set name ='zhangsan' where id = 1; --阻塞状态 因为共享锁和排他锁是互斥的
客户端二：CTRL+C;

客户端一：commit; --共享锁释放了
客户端二：commit; --排他锁释放了
--------------


客户端一：begin;
客户端一：update stu set name ='zhangsan' where id = 1; 

客户端二：begin;
客户端二：update stu set name ='zhangsan' where id = 1;  --阻塞，排他锁和排他锁互斥,阻塞到客户端一commit

客户端一：commit; --排他锁释放了
客户端二：commit; --排他锁释放了

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2.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。

例

客户端一：begin;
客户端一：update stu set name ='zhangsan' where name = 'lisi';  --加了表锁(lisi id不为3)

客户端二：begin;
客户端二：update stu set name ='wangwu' where id = 3;  --阻塞状态 name没有索引，会升级为表锁,给name加了索引就可以执行成功

客户端一：commit; 
客户端二：commit; 
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• 间隙锁(锁的是数据间的间隙)/临键锁（锁的是记录和数据间的间隙）

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。

例

客户端一： select * from stu;
id      name     age
1		java	  1
3		PHP		  3
8		rose      15
11      zhangsan  13
18      lisi      20

客户端一： begin;
客户端一： update stu set age = 10 where id = 5 ; --id=5没有这条记录 排他锁 间隙锁 8之前的间隙

客户端二： begin;
客户端二： insert into stu values (7,"zhaoliu",17); --阻塞状态 直到客户端一commit

客户端一： commit;
客户端二： commit;

客户端一： select * from stu;
id      name     age
1		java	  1
3		PHP		  3
7       zhaoliu   17
8		rose      15
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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。

例

id      name     age
1		java	  1
3		PHP		  3
7       zhaoliu   17
8		rose      15
11      zhangsan  13
18      lisi      20
客户端一： create index idx_stu_age on stu(age);
客户端一： begin;
客户端一：select * from stu where age=3 lock in share mode;

--查看锁命令 

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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。

例

客户端一： begin;
客户端一： select * from stu where id >= 19 lock in share mode;
--查看锁命令 行锁 间隙锁 临键锁都有

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注意: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。

总结