# 锁

# 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。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。

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

1.介绍

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。

应用场景：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。

如果不进行全局锁定，就会导致数据不一致的问题。

对数据库进行进行逻辑备份之前，先对整个数据库加上全局锁，一旦加了全局锁之后，其他的DDL、DML全部都处于阻塞状态，但是可以执行DQL语句，也就是处于只读状态，而数据备份就是查询操作。那么数据在进行逻辑备份的过程中，数据库中的数据就是不会发生变化的，这样就保证了数据的一致性和完整性。

2.语法

加全局锁

flush tables with read lock ;

数据备份

mysqldump -h192.168.100.128 -uroot -p1234 test >D:/code1/test.sql

释放锁

unlock tables ;

3.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：

1）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。

2）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（快照读实现）

mysqldump --single-transaction -h192.168.100.128 -uroot -p1234 test >D:/code1/test.sql

# 3.表级锁

# 1.介绍

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：

1）表锁

2）元数据锁（meta data lock，MDL）

3）意向锁

# 2.表锁

对于表锁，分为两类：

1）表共享读锁（read lock）

2）表独占写锁（write lock）

语法：

加锁：lock tables 表名... read/write。

释放锁：unlock tables / 客户端断开连接。

特点:

对表加读锁时，不能修改数据，只能读取数据，其他客户端修改数据时被阻塞

对表加写锁时，加锁的客户端能修改和访问数据，其他客户端读写都不可以

# 3.元数据锁

meta data lock , 元数据锁，简写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。

这里的元数据，大家可以简单理解为就是一张表的表结构。也就是说，某一张表涉及到未提交的事务时，是不能够修改这张表的表结构的。

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)。

常见的SQL操作时，所添加的元数据锁：

对应 SQL	锁类型	说明
lock tables xxx read / write	SHARED_READ_ONLY / SHARED_NO_READ_WRITE
select、select ... lock in share mode	SHARED_READ（MDL读锁）	与 SHARED_READ、SHARED_WRITE 兼容，与 EXCLUSIVE 互斥
insert、update、delete、select ... for update	SHARED_WRITE（MDL读锁）	与 SHARED_READ、SHARED_WRITE 兼容，与 EXCLUSIVE 互斥
alter table ...	EXCLUSIVE （MDL写锁）	与其他的 MDL 都互斥

我们可以通过下面的SQL，来查看数据库中的元数据锁的情况

select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from
performance_schema.metadata_locks ;

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可用任何tb_user表进行演示

当执行SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等语句时，添加的是元数据共享锁（SHARED_READ /SHARED_WRITE）之间是兼容的。

当执行SELECT语句时，添加的是元数据共享锁（SHARED_READ），会阻塞元数据排他锁

（EXCLUSIVE），之间是互斥的。

# 4.意向锁

1.介绍

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。

有了意向锁：客户端一，在执行DML操作时，会对涉及的行加行锁，同时也会对该表加上意向锁。而其他客户端，在对这张表加表锁的时候，会根据该表上所加的意向锁来判定是否可以成功加表锁，而不用逐行判断行锁情况了。

如果没有意向锁，当一个事务想给整张表加排他锁（X 锁）时，需要逐行检查是否有行锁，效率极低；有了意向锁，只需检查表级的意向锁即可，大幅提升性能。

2.分类

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，与表锁排他锁(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)及排他锁(write)都互斥，意向锁之间不会互斥。

一旦事务提交了，意向共享锁、意向排他锁，都会自动释放。

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;

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# 4.行级锁

# 1.介绍

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（读已提交）、RR（读可重复）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。

# 2.行锁

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。

常见的SQL语句，在执行时，所加的行锁如下：

SQL	行锁类型	说明
INSERT ...	排他锁	自动加锁
UPDATE ...	排他锁	自动加锁
DELETE ...	排他锁	自动加锁
SELECT（正常）	不加任何锁
SELECT ... LOCK IN SHARE MODE	共享锁	需要手动在 SELECT 之后加 LOCK IN SHARE MODE
SELECT ... FOR UPDATE	排他锁	需要手动在 SELECT 之后加 FOR UPDATE

（SELECT ... FOR UPDATE 是 MySQL InnoDB 引擎中手动加行级排他锁（X 锁） 的核心语法，简单说就是 “查询数据的同时，把查到的行锁住，防止其他事务修改 / 加排他锁”。）

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;

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演示

数据准备

CREATE TABLE `stu` (
`id` int NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(255) DEFAULT NULL,
`age` int NOT NULL
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4;
INSERT INTO `stu` VALUES (1, 'tom', 1);
INSERT INTO `stu` VALUES (3, 'cat', 3);
INSERT INTO `stu` VALUES (8, 'rose', 8);
INSERT INTO `stu` VALUES (11, 'jetty', 11);
INSERT INTO `stu` VALUES (19, 'lily', 19);
INSERT INTO `stu` VALUES (25, 'luci', 25);