锁
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为重要,也更加复杂。
- 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
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。
步骤:
java
flush tables with read lock;
mysqldump -u root -p1234 itcast>itcast.sql
unlock tables;
数据库中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,导致主从延迟。
在innodb引擎中,我们可以在备份时加上参数--single-transcation参数来完成不加锁的一致性数据备份。
sql
mysqldump --single-transaction -uroot -p1234 itcast>itcast.sql;
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。
- 表锁
- 元数据锁
- 意向锁
表锁 - 表共享读锁
- 表独占写锁
加锁:lock tables 表名... read/write;
释放锁:unlock tables /客户端断开连接。
读锁不会阻塞其他客户端的读,但是会阻塞写。写锁既会阻塞其他客户端的都,也会阻塞其他客户端的写。
元数据锁
mdl加锁过程是系统自动控制,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。
当对一张表进行增删改查的时候,加mdl都锁(共享);当对表结构进行变更操作的时候,加dml写锁(排他)。
查看元数据锁
java
select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.metadata_locks;
MDL 是为了保护表的"元数据"(结构信息),避免 DDL 与 DML 冲突,最终确保表结构和数据操作的安全一致。
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(ls):由语句select... lock in share mode添加
- 意向排它锁(lx):由insert、update、delete、select... for update添加
与表锁兼容:
- 意向共享锁(ls):与表锁共享锁(read)兼容,与表锁排它锁(write)互斥。
- 意向排它锁(lx):
- 与表锁共享锁(read)及排它锁(write)都互斥。意向锁之间不会互斥。
可以通过一下sql语句查看意向锁及行锁的加锁情况:
sql
select object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data from performance_schema.data_locks;
主要解决行锁和表锁的冲突问题
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,有以下三种分类:
- 行锁:锁定单行记录的锁,防止其他事务对此进行update和delete。在rc、rr隔离级别下都支持。
- 间隙锁: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: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
共享锁(s):允许一个事务去读一行,防止其他事务获得相同数据集的排它锁
排它锁(x):允许获取排它锁的事务更新数据,防止其他事务获得相同数据集的共享锁和排它锁
怎删改会自动加行锁
普通select不加锁
select... lock in share mode 加共享锁
select... for update 加排它锁
1、针对唯一索引进行检查时,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,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
默认情况下,innodb在rr(可重复读)事务隔离级别运行,innodb使用next_key锁进行搜索和索引扫描,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
注意:
间隙锁唯一的目的是防止其他事务插入间隙,间隙锁可以共存,一个事务采用间隙锁不会阻止另一个事务在同一间隙上采用间隙锁。