MySQL:聊一聊數據庫中的那些鎖

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MySQL:聊一聊數據庫中的那些鎖

在軟件開發中,程序在高併發的情況下,為了保證一致性或者說安全性,我們通常都會通過加鎖的方式來解決,在 MySQL 數據庫中同樣有這樣的問題,一方面為了最大程度的利用數據庫的併發訪問,另一方面又需要保證每個用戶能以一致的方式讀取和修改數據,就引入了鎖機制。

在 MySQL 數據庫中,鎖有很多種類型,不過大致可以分為三類:全局鎖、表級鎖、行級鎖。這篇文章我們就簡單的聊一聊這三種鎖。

全局鎖

全局鎖是粒度最大的鎖,基本上也使用不上,就像我們家的大門一樣,控制這整個數據庫實例。全局鎖就是對整個數據庫實例加鎖,讓整個數據庫處於只讀狀態。

MySQL 提供了一個加全局讀鎖的方法,命令是 Flush tables with read lock (FTWRL),加鎖之後整個數據庫實例處於只讀狀態,有關數據操作的命令都會被掛起阻塞,例如數據更新語句、數據定義語句、更新類事務語句等等。

所以

全局鎖一般只用於全庫備份的時候,一般只用在不支持一致性讀的存儲引擎做全庫備份時,比如 MyISAM 這種不支持一致性讀的存儲引擎做全庫備份時需要使用全局鎖,像 InnoDB 引擎做全庫備份時不需要使用全局鎖。

表級鎖

表級鎖是 MySQL 最基本的鎖策略,並且是開銷最小的策略,它鎖住的不是整個數據庫實例,而是一張表。

表級鎖跟全局鎖一樣,MySQL 數據庫提供了加鎖的命令: lock tables … read/write。例如 lock tables t1 read, t2 write; 命令,則其他線程寫 t1、讀寫 t2 的語句都會被阻塞。同時,線程 A 在執行 unlock tables 之前,也只能執行讀 t1、讀寫 t2 的操作。連寫 t1 都不允許,自然也不能訪問其他表。

我們可以使用 unlock tables 主動釋放鎖,如果沒有使用的話,在客戶端斷開的時候自動釋放

表級鎖存在一個問題,如果一個查詢正在遍歷一個表中的數據,而執行期間另一個線程對這個表結構做變更,刪了一列,那麼查詢線程拿到的結果跟表結構對不上,肯定是不行的。

為了解決這個問題,MySQL 5.5版本之後引入了元數據鎖(meta data lock,MDL),MDL 是數據庫自動加鎖,當對一個表做增刪改查操作的時候,加 MDL 讀鎖;當要對錶做結構變更操作的時候,加 MDL 寫鎖

MDL 鎖有以下兩個特點:

  • 讀鎖之間不互斥,因此你可以有多個線程同時對一張表增刪改查。
  • 讀寫鎖之間、寫鎖之間是互斥的,用來保證變更表結構操作的安全性。因此,如果有兩個線程要同時給一個表加字段,其中一個要等另一個執行完才能開始執行。

行級鎖

行級鎖顧名思義就是針對數據庫表中的行記錄加鎖,行級鎖可以最大程度的支持併發處理,但是同時也帶來了最大的鎖開銷。

行級鎖比較容易理解,比如事務 A 更新了一行,而這時候事務 B 也要更新同一行,則必須等事務 A 的操作完成後才能進行更新。

行級鎖是由存儲引擎各自實現的,也並不是所有的存儲引擎都支持行級鎖,比如 MyISAM 引擎就不支持行級鎖,這意味著 MyISAM 存儲引擎要控制併發只能使用表級鎖。

InnoDB 引擎實現了行級鎖,InnoDB 存儲引擎中實現了兩種標準的行級鎖:

  • 共享鎖(S Lock):允許事務讀一行
  • 排它鎖(X Lock):允許事務刪除和更新一行

共享鎖是兼容鎖,就是當一個事務已經獲得了行 r 的共享鎖,其他事務可以立即獲得行 r 的共享鎖,因為讀並未改變行 r 的數據。

排他鎖是非兼容鎖,如果有事務想獲取行 r 的排他鎖,若行 r 上有共享鎖或者排它鎖,則它必須等其他事務釋放行 r 的鎖。

在 InnoDB 存儲引擎中,默認情況下使用的是一致性的非鎖定行讀,也就是通過行多版本控制器來讀取行數據,我們可以顯示的為行加上共享鎖和排它鎖,語句如下:

  • SELECT ..... FOR UPDATE:對讀取的行記錄加一個排它鎖,其他事務想要在這些行上加任何鎖都會被阻塞
  • SELECT ....... LOCK IN SHARE MODE:對讀取的行記錄加一個共享鎖,其他事務可以向被鎖定的記錄加共享鎖,但是想要加排它鎖。則會被阻塞。

以上就是 MySQL 數據庫中有關鎖的分享,希望這篇文章對您的學習或者工作有所幫助,如果您覺得文章有用,還請幫忙轉發轉發,謝謝。

最後

目前互聯網上很多大佬都有 MySQL 相關文章,如有雷同,請多多包涵了。原創不易,碼字不易,還希望大家多多支持。若文中有所錯誤之處,還望提出,謝謝。


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