【MySQL】锁(黑马课程)
【MySQL】锁
- 0. 锁的考察点
- 1. 概述
- 1. 锁的分类
- 1.1 属性分类
- 1.2 粒度分类
- 2. 全局锁
- 2.1 全局锁操作
- 2.2.1 备份问题
- 3. 表级锁
- 3.1 表锁
- 3.2 语法
- 3.3 表共享读锁(读锁)
- 3.4 表独占写锁(写锁)
- 3.5 元数据锁(meta data lock, MDL)
- 3.6 意向锁
- 3.6.1 意向锁的种类
- 3.6.2 兼容关系
- 3.6.3 意向锁测试
- 4. 行级锁
- 附录
0. 锁的考察点
1. 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。
1. 锁的分类
1.1 属性分类
InnoDB存储引擎实现了两种标准的行级锁:共享锁(S Lock)和排他锁(X Lock)。
共享锁(S Lock):允许事务读一行数据。
排他锁(X Lock):允许事务删除或更新一行数据。
1.2 粒度分类
按照锁的粒度来分,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。
如果不上锁,边备份,业务还正常执行就会造成数据不一致的问题。
2.1 全局锁操作
mysql> flush tables with read lock; // 加全局锁
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)mysql> insert into migrations values(7,'1231231',1); // 插入数据的时候
ERROR 1223 (HY000): Can't execute the query because you have a conflicting read lockmysql> unlock tables; // 销毁全局锁
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> insert into migrations values(7,'1231231',1); // 可以正常插入了
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
备份数据库(newdb3)的数据
(base) ➜ ~ mysqldump -u root -p newdb3>/Users/fanzhen/Downloads/newdb3.sql
Enter password:
2.2.1 备份问题
全局锁特点
数据库中加全局锁,是一个比较重的操作,存在以下问题:
-
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。
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MyISAM、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
3.1 表锁
对于表锁,分为两类:
- 表共享读锁(read lock) 简称读锁
- 表独占写锁(write lock) 简称写锁
3.2 语法
1. 加锁: lock tables 表名 read/write
2. 释放锁:unlock tables; 或者 客户端断开连接
3.3 表共享读锁(读锁)
如下图,当对一张表加读锁,我们可以看到,不同的客户端都可以进行查询操作,但是进行DDL与DML都会阻塞,当进行unlock tables操作时,其他进行DML、DDL操作的客户端获取资源,操作阻塞的SQL语句。
3.4 表独占写锁(写锁)
提示:排他锁,又称为写锁、独占锁
写锁在当前客户端既可以读也可以写,但是其他客户端既不能写也不能读。
mysql> unlock tables;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> lock tables migrations write;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)mysql> select * from migrations;
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| id | migration | batch |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| 1 | 2014_10_12_000000_create_users_table | 1 |
| 2 | 2014_10_12_100000_create_password_resets_table | 1 |
| 3 | 2019_08_19_000000_create_failed_jobs_table | 1 |
| 4 | 2019_12_14_000001_create_personal_access_tokens_table | 1 |
| 5 | 2024_03_31_143916_create_posts_table | 1 |
| 6 | 2024_04_01_143040_create_blogs_table | 1 |
| 7 | dagenihao | 1 |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
7 rows in set (0.00 sec)
3.5 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)。
// 客户端1
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> select * from migrations;
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| id | migration | batch |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| 1 | 2014_10_12_000000_create_users_table | 1 |
| 2 | 2014_10_12_100000_create_password_resets_table | 1 |
| 3 | 2019_08_19_000000_create_failed_jobs_table | 1 |
| 4 | 2019_12_14_000001_create_personal_access_tokens_table | 1 |
| 5 | 2024_03_31_143916_create_posts_table | 1 |
| 6 | 2024_04_01_143040_create_blogs_table | 1 |
| 7 | dagenihao | 1 |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
7 rows in set (0.00 sec)
// 当客户端2执行完 update migrations set migration = 'MDL' where id = 7;
mysql> select * from migrations;
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| id | migration | batch |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| 1 | 2014_10_12_000000_create_users_table | 1 |
| 2 | 2014_10_12_100000_create_password_resets_table | 1 |
| 3 | 2019_08_19_000000_create_failed_jobs_table | 1 |
| 4 | 2019_12_14_000001_create_personal_access_tokens_table | 1 |
| 5 | 2024_03_31_143916_create_posts_table | 1 |
| 6 | 2024_04_01_143040_create_blogs_table | 1 |
| 7 | dagenihao | 1 |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
7 rows in set (0.00 sec)
mysql> commit-> ;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)------------------------第二个例子-----------------------------------
mysql> bagin;
mysql> select * from migrations;
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| id | migration | batch |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| 1 | 2014_10_12_000000_create_users_table | 1 |
| 2 | 2014_10_12_100000_create_password_resets_table | 1 |
| 3 | 2019_08_19_000000_create_failed_jobs_table | 1 |
| 4 | 2019_12_14_000001_create_personal_access_tokens_table | 1 |
| 5 | 2024_03_31_143916_create_posts_table | 1 |
| 6 | 2024_04_01_143040_create_blogs_table | 1 |
| 7 | MDL | 1 |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
7 rows in set (0.00 sec)
// 客户端2
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> select * from migrations;
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| id | migration | batch |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
| 1 | 2014_10_12_000000_create_users_table | 1 |
| 2 | 2014_10_12_100000_create_password_resets_table | 1 |
| 3 | 2019_08_19_000000_create_failed_jobs_table | 1 |
| 4 | 2019_12_14_000001_create_personal_access_tokens_table | 1 |
| 5 | 2024_03_31_143916_create_posts_table | 1 |
| 6 | 2024_04_01_143040_create_blogs_table | 1 |
| 7 | dagenihao | 1 |
+----+-------------------------------------------------------+-------+
7 rows in set (0.00 sec)
mysql> update migrations set migration = 'MDL' where id = 7;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)------------------------第二个例子-----------------------------------
mysql> alter table migrations add column java int; // 不能进行修改会一直阻塞
查看元数据锁
select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.metadata_locks;
+-------------------+--------------------+----------------+---------------------+---------------+
| object_type | object_schema | object_name | lock_type | lock_duration |
+-------------------+--------------------+----------------+---------------------+---------------+
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| COLUMN STATISTICS | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | STATEMENT |
| TABLE | performance_schema | metadata_locks | SHARED_READ | TRANSACTION |
| SCHEMA | performance_schema | NULL | INTENTION_EXCLUSIVE | TRANSACTION |
+-------------------+--------------------+----------------+---------------------+---------------+
13 rows in set (0.01 sec)
3.6 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。
说明:左侧线程A在执行的时候,先开启事物,然后执行update并会在这一行加上行锁,然后对该表加上意向锁,线程B要对这个表加上表锁,线程B要通过意向锁来决定能不能加表锁。
3.6.1 意向锁的种类
1.意向共享锁(IS):由语句select...lock in share mode
添加
2.意向排他锁(IX):由insert、update、delete、select.. for update
添加
3.6.2 兼容关系
- 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。
可以通过以下SQL查看意向锁及行锁的加锁情况。
select object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data from performance_schema.data_locks;
3.6.3 意向锁测试
// TODO
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:
- 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。
// TODO
附录
- 徐庶MySQL锁 https://blog.csdn.net/bjjx123456/article/details/136180761
- 黑马讲解MySQL锁部分
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