5.1 MySQL 锁机制

锁机制是 MySQL 用于控制并发访问的重要手段，通过锁定资源避免数据冲突。理解 MySQL 的锁机制，有助于开发者优化数据库性能并处理高并发场景。

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1. 锁的概念

锁（Lock）是数据库系统为保证数据一致性和完整性，对特定资源（如表、行）设置的访问限制。通过锁机制，可以实现以下目标：

• 保证事务的隔离性。
• 防止数据读写冲突。
• 提升并发性能。

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2. 全局锁

2.1 概念

全局锁是针对整个数据库实例的一种锁机制。一旦加锁，所有对数据库的读写操作都会被阻塞。

2.2 作用和原理

全局锁的常见使用场景是数据备份，利用全局锁可以保证备份期间数据的一致性。

2.3 缺点和优点

优点	缺点
能保证数据库的全局一致性	会阻塞所有读写操作，影响性能
适用于小型业务场景	不适合高并发、大规模业务场景

2.4 对应的业务场景

• 数据库全量备份。
• 需要短时间冻结业务的场景。

2.5 操作指令

• 加锁：

  FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

• 数据备份： 使用 mysqldump 工具时，搭配

  --lock-all-tables

  参数。

  mysqldump --lock-all-tables -u root -p dbname > backup.sql

• 解锁：

    UNLOCK TABLES;

2.6 案例

-- 加锁
FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

-- 数据备份
mysqldump --lock-all-tables -u root -p test_db > backup.sql

-- 解锁
UNLOCK TABLES;

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3. 表锁

3.1 简介

表锁是对整个表加锁，控制表的读写权限。表锁的范围比行锁更大，但实现简单。

3.2 分类

• 表锁：直接对表进行锁定。
• 元数据锁：用于保护表的元数据结构。
• 意向锁：用来协调表锁和行锁。

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3.3 表锁

分类及特点

类型	特点
表共享读锁（S锁）	允许多个事务同时读取表，但不允许写入
表独占写锁（X锁）	阻塞所有读写操作，仅允许持有锁的事务操作表

加锁和查看锁

• 加锁：

  LOCK TABLES table_name READ; -- 表共享读锁
  LOCK TABLES table_name WRITE; -- 表独占写锁

• 解锁：

    UNLOCK TABLES;

• 查看锁状态：

    SHOW OPEN TABLES WHERE In_use > 0;

案例

-- 给表加共享读锁
LOCK TABLES employees READ;

-- 查询数据
SELECT * FROM employees;

-- 解锁
UNLOCK TABLES;

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3.4 元数据锁（MDL）

概念和作用

元数据锁是 MySQL 用于保护表结构的锁，当执行 ALTER TABLE 或 DROP TABLE 时，会自动加上 MDL 锁。

查看锁状态

SHOW PROCESSLIST;

案例

-- 开启事务
START TRANSACTION;

-- 查询表数据（持有 MDL 锁）
SELECT * FROM employees;

-- 在另一个会话尝试修改表结构
ALTER TABLE employees ADD COLUMN age INT;
-- 此时会发现 ALTER 操作被阻塞。

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3.5 意向锁

简介和作用

意向锁是表锁和行锁之间的一种协作机制，用于标记事务对表中某些行的意图。

分类

锁类型	含义
意向共享锁（IS）	标识事务想获取行级共享锁
意向排它锁（IX）	标识事务想获取行级排它锁

兼容关系

表锁类型	IS	IX	S	X
IS	√	√	√	✗
IX	√	√	✗	✗
S	√	✗	√	✗
X	✗	✗	✗	✗

案例

-- 开启事务
START TRANSACTION;

-- 更新某行数据（自动加 IX 锁和行级锁）
UPDATE employees SET name = 'John' WHERE id = 1;

-- 查看锁信息
SHOW ENGINE INNODB STATUS;

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4. 行级锁

4.1 简介

行级锁是最细粒度的锁，用于锁定表中的特定行，减少并发冲突。

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4.2 分类

行锁

• 共享锁（S 锁）：允许其他事务读取，但不允许写入。

   SELECT * FROM employees WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;

• 排它锁（X 锁）：禁止其他事务的读写。

  SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE;

间隙锁

• 锁定索引之间的范围，防止插入操作。
• 适用于 范围查询（如 BETWEEN）。

临建锁

• 间隙锁和行锁的组合，用于防止幻读。

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4.3 案例

-- 开启事务
START TRANSACTION;

-- 加行级共享锁
SELECT * FROM employees WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;

-- 加行级排它锁
SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE;

-- 提交事务
COMMIT;

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通过以上内容，可以掌握 MySQL 锁的分类、使用场景及实际操作方法。这些知识对于优化并发性能和解决锁冲突问题至关重要。