锁

锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某资源的机制。

在数据库中，锁用于管理对数据的并发访问，以确保数据的一致性和有效性。

锁的分类

MySQL的锁，按颗粒度分为以下几种类型：

• 全局锁（Global Locks）：锁定整个数据库实例，影响所有数据库和表。
• 表级锁（Table Locks）：每次操作锁住整张表。
• 行级锁（Row Locks）：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写语句、DDL语句、已经更新操作的事务提交语句，都会被阻塞。

• 适用场景：全库逻辑备份，在备份期间，不会因为数据或表结构的更新，而导致备份数据与预期不一致。
• 加全局锁：

  FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

• 解除(释放)全局锁：

  UNLOCK TABLES;

• 数据库加全局锁后存在的问题：
  1. 如果数据库在主库备份，那么在备份期间，都不能执行更新操作，业务基本上会处于不可用状态。
  2. 如果数据库在从库备份，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)，导致主从延迟。

表级锁

表级锁，即每次操作锁住整张表。锁的粒度大，发生锁冲突的概率高，并发度最低。

• 表级锁的分类
  • 表锁
  • 元数据锁(Metadata Locks, MDL)
  • 意向锁

表锁

• 对于表锁来说，又可以分为两类：
  • 读锁(共享锁, S锁, Shared Lock)：允许多个事务同时读取数据，但不允许修改数据。
  • 写锁(排他锁, X锁, Exclusive Lock)：只允许一个事务读取和修改数据，其他事务既不能读取也不能修改数据。
• 语法：
  • 加锁:

    LOCK TABLES table_name {READ | WRITE};

  • 释放锁：

    UNLOCK TABLES;

元数据锁(Meta Data Locks, MDL)

• 元数据锁是数据库表进行操作时，MySQL自动给这个表加的锁。
• MDL读锁：当对表进行CRUD操作时，会加MDL读锁，允许多个事务同时读取数据。
• MDL写锁：当对表进行表结构变更(DDL)操作时，会加MDL写锁，阻塞其他事务对该表的任何操作，直到DDL操作完成。

提示

元数据锁核心，就是为了避免DML和DDL操作冲突，保证数据的一致性。

意向锁

意向锁，是为了避免DML在执行时，加的行锁与表锁冲突，在InnoDB中引入意向锁，使得表锁不用检查每一行的加锁情况，减少表锁的检查。

• 意向共享锁(意向读锁, IS锁)：由SELECT ... lock in share mode添加。
• 意向排他锁(意向写锁, IX锁)：由insert、update、delete、select ... for update等添加。
• 意向锁的兼容情况：
  • 意向共享锁(IS)：与表锁共享锁(读锁)兼容，不与表锁排他锁(写锁)互斥。
  • 意向排他锁(IX)：与表锁共享锁(读锁)及排他锁(写锁)都互斥。与意向锁之间不互斥。
• 查看意向锁及行锁加锁情况：

  SELECT object_schema, object_name, index_name, lock_type, lock_mode, lock_data FROM performance_schema.data_locks;

行级锁

行级锁，即每次操作锁住对应的行数据。锁的粒度小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。应用在InnoDB存储引擎中。

了解

InnoDB的数据是基于索引组织的，因此行锁实际上是基于索引加锁，而不是对记录加锁。

• 行级锁的分类：
  • 记录锁(Record Locks): 锁定单个记录行。防止其他事务对此行进行update或delete操作。在RC和RR隔离级别下支持。
  • 间隙锁(Gap Locks): 锁定索引记录间隙(不包括记录)，确保索引间隙不变，防止其他事务在间隙进行insert操作,产生幻读。在RR隔离级别下支持。
  • 临键锁(Next-Key Locks): 行锁和间隙锁组合，同时锁住记录和间隙。在RR隔离级别下支持。

行锁

锁定单个记录行。

• 记录锁的分类：
  • 共享锁(S)：允许一个事务读取一行数据，但不允许修改数据。通过SELECT ... LOCK IN SHARE MODE语句加锁。
  • 排他锁(X)：只允许一个事务读取和修改数据，阻止其他事务获取相同数据集的共享锁和排他锁。通过SELECT ... FOR UPDATE语句加锁，或者通过INSERT、UPDATE、DELETE语句隐式加锁。

提示

当前锁类型\请求锁类型	共享锁(S)	排他锁(X)
共享锁(S)	兼容	冲突
排他锁(X)	冲突	冲突

间隙锁

只存在于RR(可重复读，目的是为了防止其他事务插入间隙，导致幻读。

• 间隙锁可以共存，即多个事务可以同时锁定同一个间隙。

临键锁

锁行锁和间隙锁组合，同时锁住记录和间隙。