前言 大家好吖,欢迎来到 YY 滴MySQL系列 ,热烈欢迎! 本章主要内容面向接触过C 的老铁 主要内容含:
※锁的总结(前瞻)
一.锁的概述&分类
二.全局锁
1.全局锁的基本概念&画图演示
- 场景: 备份过程中,其他业务干涉,导致数据不一致
- 全局锁的目的: 保护数据一致性
- 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
- 逻辑备份前加上 全局锁
- 逻辑备份后,解锁
三.行级锁
行级锁的基本概念&分类(行锁 = 临键锁-见隙锁)
- 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Inn0DB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。
表达:行锁=临键锁-见隙锁
- 见隙锁(Gap Lock) :锁定索引记录间隙(不含该记录) 确保索引记录间随不变,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。
表达:GAP
- 临键锁(Next-KeyLock) : 行锁和 它之前的 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。
表达:S
【1】【行锁】(共享锁,排他锁)
1.共享锁,排他锁机制介绍
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。 (共享锁之间是兼容的 ,共享锁与排他锁互斥)
- 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。 (一个数据有了排他锁,就与其他共享锁和排他锁互斥)
2.不同SQL下,行锁的情况
- 分成两种,一种是增删改;另一种是查询
3.演示行锁
默认情况下,InnODB在 REPEATABLE READ事务隔离级别运行,InnoDB使用 临键锁 进行搜索和索引扫描,以防止幻读。(本次演示)
- 针对 唯一索引 进行检索时,对已存在的记录进行等值匹配时,将会 自动优化为行锁
- 不通过索引条件检索数据(InnoDB的行锁是针对于索引加的锁),那么InnoDB将对表中的所有记录加锁,此时 就会升级为表锁
可以通过以下SOL,查看意向锁及行锁的加锁情况:
代码语言:javascript复制select object schema,object name,index name,lock type,lock mode,lock data from performance schema.data locks;
【1】情况1
演示:
- 我们查看一张表,发现表的id是 主键索引
- 我们加入共享锁
- 我们查看行锁的加锁情况: 注:TABLE 为表锁 RECORD为行锁
- 查看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;
- 发现有共享锁S,且无间隙锁 REC_NOT_GAP
- 我们在另一客户端再加上共享锁,依旧能执行;因为 (共享锁之间是兼容的 ,共享锁与排他锁互斥)
【2】情况2
不通过索引条件检索数据(InnoDB的行锁是针对于索引加的锁),那么InnoDB将对表中的所有记录加锁,此时 就会升级为表锁 演示:
- 有这么一张表,为主键索引
- 我们针对非索引条件检索数据name,进行更新操作
- 此时行锁就会升级成表锁
- 此时我们再开一个终端,对id=3的数据行进行修改,发现进入阻塞状态
【2】【临键锁S】【间隙锁】演示
※【临键锁S】【间隙锁】特性演示目录
下面进行演示:
默认情况下,InnODB在 REPEATABLE READ事务隔离级别运行,InnoDB使用 next-key锁进行搜索和索引扫描,以防止幻读。
- 索引上的等值查询 (唯一索引,例如主键索引) ,给 不存在的记录 加锁时,优化为间隙锁。
- 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。
- 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。
1.演示:索引上的等值查询 (唯一索引,例如主键索引)
- 索引上的等值查询 (唯一索引,例如主键索引) ,给 不存在的记录 加锁时,优化为间隙锁。
- 表中id为主键索引,我们给不存在的id=5加锁,此时就会在3和8之间加入一个 间隙锁
- 查询发现上了间隙锁
- 查看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;
- 此时我们往(3-8)的间隙里加入数据(id=7),发现进入阻塞状态
2.演示:索引上的范围查询(唯一索引)
- 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。
- 我们针对既是主键也是唯一索引id,进行范围查询
- 查看锁情况
- 查看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;
- 对19加了一个行锁S,REC_NOT_GAP
- 对25与25之前间隙加了一个临键锁,S
- 对25之后到正无穷supremum pseu加了临键锁,S
3.演示:索引上的等值查询(普通索引)——临键锁退化为间隙锁
- 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, 临键锁 退化为间隙锁 (可理解成多出一个间隙锁)
- 前置知识: 我们加的行锁是针对索引加的锁,索引是一个B 树的结构,B 树的节点形成的是一个有序的双向链表
- 现有的记录中有18,因为其不是唯一索引,18之前与之后将来都可能插入字段值为18的记录
- 于是乎16和18之间,18和29之间都会上锁;18和29之间是间隙锁,而16和18之间的临键锁,此时会退化为间隙锁;
我们可以看看下面这个例子:
- 我们先对age加上普通索引
- 对age=3的记录,加上共享锁
- 我们查询锁的情况 注:S是临键锁
- 查看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;
- 3,3是 临键锁S ,对应的是锁住3和3之前的部分
- 7,7是 临键锁S和 间隙锁GAP ,对应的是所著3和7之间的间隙
- 向右遍历时最后一个值不满足查询需求时, 临键锁 退化为间隙锁 (可理解成多出一个间隙锁)
四.表级锁
表级锁的基本概念&分类【表锁,元数据锁,意向锁】
- 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MISAM、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
- 意向锁
【1】表锁
对于表锁,分为两类:
- 表共享读锁 (read lock)
- 表独占写锁 (write lock)
语法:
- 加锁:
locktables 表名..read/write
- 释放锁:
unlock tables/客户端断开连接
演示:
- 加了读锁:其他包括自己客户端只能读不能写
【2】元数据锁:MDL
- 元数据可以直接理解成: 表的结构
- 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
- 在MySOL5.5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)。
不同SQL对应的元数据锁有所不同:
【3】意向锁
1.意向锁的由来
意向锁出现的场景:
- 线程A:有一张表和客户端,我们开启事务,更新id为3的数据,会自动加上 行锁
- 此时,我们想给这张表上 表锁————显然,是做不到的,因为和原来的 行锁 冲突了
- 线程B:也就是我们想要加表锁前,就要先检查有无行锁;即 逐行检查 ,看下哪一行加了行锁, 这种方式性能很低
- 于是乎,为了提高性能,让我们在检查时不用 逐行检查 ——我们加入了 意向锁
意向锁加入以后的情况:
- 线程A:有一张表和客户端,我们开启事务,更新id为3的数据,会自动加上 行锁
- 在此基础上,再给表加上一个 意向锁
- 线程B: 我们想加一个表锁,我们先看有无意向锁,再看所要加的表锁与原来的意向锁是否兼容(读/写锁) ,不兼容则进入阻塞状态,直到线程A提交
2.意向锁的相关语法(意向共享锁&意向排他锁)(包含语法和演示)
- 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。
查看查看意向锁及行锁的加锁情况:
代码语言:javascript复制select object schema,object name,index name,lock type,lock mode,lock data from performance schema.data locks;
演示: - 注:TABLE 为表锁 RECORD为行锁
- 如何确定加共享锁是意向锁呢?输入查看代码
- 我们可以看到lock_mode下面表锁对应的是IS,说明加的共享锁是意向共享锁
- 我们知道,意向共享锁(IS): 与表锁共享锁(read)兼容 , 与表锁排它锁(write)互斥
- 也就意味着此时可以加 表锁(读锁) ,而不能加 表锁(写锁)