锁

锁的概述

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。

MySQL中锁分为以下三类：

• 全局锁：锁定数据库中的所有表

• 表级锁：每次操作锁定整张表

• 行级锁：每次操作锁定对应的行数据

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 增、删、改操作都无法执行，但是可以查询。

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，备份完之后再解锁，从而保证数据的完整性。

-- 设置全局锁
flush tables with read lock
-- 全库备份（注意需要在 cmd 中操作）
mysqldump -h127.0.0.1 -uroot -p1234 test > D:/test.sql
-- 不加锁的全库一致性数据备份
mysqldump --single-transaction -h127.0.0.1 -uroot -p1234 test > D:/test.sql
-- 解开全局锁
unlock tables

但是，数据库加全局锁，是一个比较重的操作，存在以下问题：

• 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，会导致主从延迟。

表级锁

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。

表级锁又可以分为以下三类：

• 表锁

  • 表共享读锁（read）

  • 表共享写锁（write）

• 元数据锁（MDL锁）

• 意向锁

表锁

对于表锁，分为两类：

• 表共享读锁（read）：当前客户端和其他客户端只能读，不能写。

• 表共享写锁（write）：当前客户端可读可写，其他客户端不能读不能写。

语法：

-- 加锁
lock tables 表名 read / write;

-- 释放锁
unlock tables;

示例：

-- 读锁
lock tables student read;
-- 可查
select * from student;
-- 不可写
update student set name = '天狗' where id = 2;

unlock tables;

-- 写锁
lock tables dept write;
-- 可查
select * from dept;
-- 可写
update dept set name = '天狗' where id = 2;

unlock tables;

元数据锁（DML）

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锁的主要作用式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。

简单来说就是“客户端1正在开启事务写入数据，客户端2把表结构改了，你觉着合理吗？”

当对一张表进行增删改查的时候，加DML读锁（共享锁），当对表结构进行变更的时候，加DML写锁（排他锁）。

对应SQL	锁类型	说明
lock tables xxx read / write	共享读锁 / 共享写锁	无
select、select ... lock in shae mode	共享读锁	与 共享读锁 / 共享写锁 兼容，与 排他锁 互斥
insert、update、delete、select ... for update	共享写锁	与 共享读锁 / 共享写锁 兼容，与 排他锁 互斥
alter table ...	排他锁	与其他任何 DML 都互斥

意向锁

为了避免DML在执行的时候，加的行锁与表锁冲突，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，使用意向锁减少锁的检查。

简单来说就是“客户端1给表加了行锁，而客户端2需要给表加表锁，此时客户端2就会对表进行一行一行的扫描，查看能不能加表锁，效率变低。”。

而意向锁就是 “客户端1给表加了行锁，同时会加一个意向锁，而客户端2需要给表加表锁，他会查看表存在不存在意向锁，从而决定能不能加表锁。”

意向锁也分为两类：

• 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 udate 添加。

  • 与表锁共享锁（read）和表锁排他锁（write）都互斥。意向锁之间不会互斥。

行级锁

行级锁，每次操作锁住对应的行数据。锁定粒度最小，发生所冲突的概率最低，并发度最高。

InnoDB的数据是基于索引组织的，行锁是通过对索引上的索引加锁来实现的，而不是对记录加的锁。

行级锁也分为三类：

• 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。

• 间隙锁（Gap lock）：锁定索引记录间隙，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。

• 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。临键锁就是行锁+间隙锁。

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他锁。

• 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。

锁类型	S（共享锁）	X（排他锁）
S（共享锁）	兼容	冲突
X（排他锁）	冲突	冲突

SQL	行锁类型	说明
insert	排他锁	自动加锁
update	排他锁	自动加锁
delete	排他锁	自动加锁
selet（正常）	不加任何锁
select ... lock in share mode	共享锁	手动添加 lock in share mode
select ... for update	排他锁	手动添加 for update

默认情况下，InnoDB在事务隔离级别运行，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值匹配时，将会自动优化为行锁。

2. InnoDB的行锁是针对于索引加的锁，没有索引的行加锁，会升级为表锁。

间隙锁和临键锁

默认情况下，InnoDB在事务隔离级别运行，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。