MySQL 里面的锁大致可以分成全局锁、表级锁和行锁三类。
全局锁
全局锁就是对整个数据库实例加锁。MySQL 提供了一个加全局读锁的方法,命令是 Flush tables with read lock (FTWRL)。当你需要让整个库处于只读状态的时候,可以使用这个命令,之后其他线程的以下语句会被阻塞:数据更新语句(数据的增删改)、数据定义语句(包括建表、修改表结构等)和更新类事务的提交语句。
全局锁的典型使用场景是,做全库逻辑备份。也就是把整库每个表都 select 出来存成文本。
表级锁
一种是表锁,一种是元数据锁(meta data lock,MDL)。
表锁的语法是 lock tables … read/write。与 FTWRL 类似,可以用 unlock tables 主动释放锁,也可以在客户端断开的时候自动释放。需要注意,lock tables 语法除了会限制别的线程的读写外,也限定了本线程接下来的操作对象。
另一类表级的锁是 MDL(metadata lock)。MDL 不需要显式使用,在访问一个表的时候会被自动加上。MDL 的作用是,保证读写的正确性。你可以想象一下,如果一个查询正在遍历一个表中的数据,而执行期间另一个线程对这个表结构做变更,删了一列,那么查询线程拿到的结果跟表结构对不上,肯定是不行的。
- 读锁之间不互斥,因此你可以有多个线程同时对一张表增删改查。
- 读写锁之间、写锁之间是互斥的,用来保证变更表结构操作的安全性。因此,如果有两个线程要同时给一个表加字段,其中一个要等另一个执行完才能开始执行
给一个小表加个字段,导致整个库挂了。
给一个表加字段,或者修改字段,或者加索引,需要扫描全表的数据。在对大表操作的时候,你肯定会特别小心,以免对线上服务造成影响。而实际上,即使是小表,操作不慎也会出问题。我们来看一下下面的操作序列,假设表 t 是一个小表。
- 我们可以看到 session A 先启动,这时候会对表 t 加一个 MDL 读锁。由于 session B 需要的也是 MDL 读锁,因此可以正常执行。
- 之后 session C 会被 blocked,是因为 session A 的 MDL 读锁还没有释放,而 session C 需要 MDL 写锁,因此只能被阻塞。
- 如果只有 session C 自己被阻塞还没什么关系,但是之后所有要在表 t 上新申请 MDL 读锁的请求也会被 session C 阻塞。前面我们说了,所有对表的增删改查操作都需要先申请 MDL 读锁,就都被锁住,等于这个表现在完全不可读写了。
- 如果某个表上的查询语句频繁,而且客户端有重试机制,也就是说超时后会再起一个新 session 再请求的话,这个库的线程很快就会爆满。
如何安全地给小表加字段?
ALTER TABLE tbl_name NOWAIT add column ...
ALTER TABLE tbl_name WAIT N add column ...
共享锁
行级别的锁:共享锁
我们获取了 一行数据的读锁以后,可以用来读取数据,所以它也叫做读锁,注意不要在加上了读锁 以后去写数据,不然的话可能会出现死锁的情况。
SELECT * FROM student WHERE id=1 LOCK IN SHARE MODE;
排它锁
行级别的锁:Exclusive Locks(排它锁)。
它是用来操作数据的,所以又 叫做写锁。只要一个事务获取了一行数据的排它锁,其他的事务就不能再获取这一行数 据的共享锁和排它锁。
第一种是自动加排他锁。我们在操作数据的时候,包括 增删改,都会默认加上一个排它锁。
还有一种是手工加锁,我们用一个 FOR UPDATE 给一行数据加上一个排它锁,这个 无论是在我们的代码里面还是操作数据的工具里面,都比较常用。
SELECT * FROM student where id=1 FOR UPDATE;
意向锁
当我们给一行数据加上共享锁之前,数据库会自动在这张表上面加一个 意向共享锁。
当我们给一行数据加上排他锁之前,数据库会自动在这张表上面加一个意向排他锁。
行锁原理
没有索引的表
首先我们有三张表,一张没有索引的 t1,一张有主键索引的 t2,一张有唯一索引的 t3。
我们先假设 InnoDB 的锁锁住了是一行数据或者一条记录。
我们先来看一下 t1 的表结构,它有两个字段,int 类型的 id 和 varchar 类型的 name。 里面有 4 条数据,1、2、3、4。
Transaction 1 | Transaction 2 |
---|---|
begin | |
SELECT * FROM t1 WHERE id =1 FOR UPDATE; | |
select * from t1 where id=3 for update;//blocked | |
INSERT INTO t1 (id , name ) VALUES (5, ‘5’);//blocked |
没有索引或者没有用到索引的情况下,会锁住整张表。
有主键索引的表
Transaction 1 | Transaction 2 |
---|---|
begin | |
SELECT * FROM t1 WHERE id =3 FOR UPDATE; | |
select * from t1 where id=3 for update;//blocked | |
select * from t2 where id=4 for update; // OK |
使用相同的 id 值去加锁,冲突;使用不同的 id 加锁,可以加锁成功。
唯一索引
Transaction 1 | Transaction 2 |
---|---|
begin | |
SELECT * FROM t1 WHERE id =4 FOR UPDATE; | |
select * from t1 where id=4 for update;//blocked | |
select * from t2 where id=4 for update; // blocked |
为什么表里面没有索引的时候,锁住一行数据会导致锁表?
- 如果我们定义了主键(PRIMARY KEY),那么 InnoDB 会选择主键作为聚集索引。
- 如果没有显式定义主键,则 InnoDB 会选择第一个不包含有 NULL 值的唯一索引作为主键索引。
- 如果也没有这样的唯一索引,则 InnoDB 会选择内置 6 字节长的 ROWID 作为隐藏的聚集索引,它会随着行记录的写入而主键递增。
锁表,是因为查询没有使用索引,会进行全表扫描,然后把每一个隐
藏的聚集索引都锁住了。
为什么通过唯一索引给数据行加锁,主键索引也会被锁住?
我们通过辅助索引锁定 一行数据的时候,它跟我们检索数据的步骤是一样的,会通过主键值找到主键索引,然后也锁定。