MySQL 锁

1、概念介绍

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，除传统的计算资源（CPU、RAM、IO）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。

MySQL中的锁，按照锁的粒度分，分为以下三类:

全局锁：锁定数据库中的所有表。
表级锁：每次操作锁住整张表。
行级锁：每次操作锁住对应的行数据。

2、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。

添加全局锁之后，不允许对数据库中的表进行DML、DDL操作（会阻塞），但是可以读取数据中的表

# 给数据库添加全局锁
flush tables with read lock;

# 进行数据库备份，不能在mysql命令行执行，在linux命令行执行
mysqldump -h地址 -u root -p123456 database > script.sql

# 解除全局锁
unlock tables;

数据库中加全局锁，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(binlog )，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-transaction 参数来完成不加锁的一致性数据备份。

# 不需要使用全局锁，添加参数--single-transaction实现数据备份
mysqldump --single-transaction -h localhost -u root -p0903he0419 nacos > D:/nacos02.sql

3、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。应用在MyVISAM、InnoDB、BDB等存储引擎中。

对于表级锁，主要分为以下三类:

表锁
元数据锁( meta data lock,MDL)
意向锁

a. 表锁

对于表锁，分为两类：

表共享读锁（ read lock )：所有客户端均可以读，但是不能写入。
表独占写锁 ( write lock)：当前客户端既可以读又可以写，其他客户端不能读也不能写。

加锁

lock tables 表名... read/write

释放锁

unlock tables / 客户端断开连接

b. 元数据锁

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)。

共享读锁和共享写锁，是兼容的，不会发生阻塞
共享读锁、共享写锁和排他锁是互斥的，会发生阻塞。一方客户端进行提交之后，另一方客户端才能执行。

查看元数据锁：

SELECT object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration FROM 
performance_schema.metadata_locks;

c. 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)：由语句select ... lock in share mode添加。与表锁共享锁( read）兼容，与表锁排它锁（write)互斥。

意向排他锁（IX)：由insert、update、delete、select ... for update添加。与表锁共享锁( read）及排它锁( write)都互斥。意向锁之间不会互斥。

查看意向锁

SELECT object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data
FROM performance_schema.data_locks;

4、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，行锁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:

|--------------------|------------------------------------------------------------------|
| 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。在RC、RR隔离级别下都支持。 |
| 间隙锁(Gap Lock) | 锁定索引记录间隙(不含该记录)，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。在RR隔离级别下都支持。 |
| 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。 |

a. 行锁

查看意向锁 | 行锁

SELECT object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data
FROM performance_schema.data_locks;

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它锁。
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。

# 添加共享锁
select * from stu where id = 1 lock in share mode;

# 使用update自动添加排他锁
update stu set name = 'Java' where id = 1;

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。

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。
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。

b. 间隙锁 / 临键锁