Mysql锁-锁类型

根据加锁的范围,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

顾名思义,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。
注意,在备份过程中整个库完全处于只读状态。
既然要全库只读,为什么不使用set global readonly=true的方式呢?
主要有两个原因:
一是,在有些系统中,readonly的值会被用来做其他逻辑,比如用来判断一个库是主库还是备库。因此,修改global变量的方式影响面更大,我不建议你使用。
二是,在异常处理机制上有差异。如果执行FTWRL命令之后由于客户端发生异常断开,那么MySQL会自动释放这个全局锁,整个库回到可以正常更新的状态。而将整个库设置为readonly之后,如果客户端发生异常,则数据库就会一直保持readonly状态,这样会导致整个库长时间处于不可写状态,风险较高。

风险:
1.如果在主库备份,在备份期间不能更新,业务停摆
2.如果在从库备份,备份期间不能执行主库同步的binlog,导致主从延迟

官方自带的逻辑备份工具mysqldump,当mysqldump使用参数–single-transaction的时候,会启动一个事务,确保拿到一致性视图。而由于MVCC的支持,这个过程中数据是可以正常更新的。
single-transaction:此选项会将隔离级别设置为:REPEATABLE READ。并且随后再执行一条START TRANSACTION语句,让整个数据在dump过程中保证数据的一致性,这个选项对InnoDB的数据表很有用,且不会锁表。但是这个不能保证MyISAM表和MEMORY表的数据一致性。

表级锁

MySQL里面表级别的锁有两种: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( write 包含读写)。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。
在MySQL 5.5版本中引入了MDL,当对一个表做增删改查操作的时候,加MDL读锁;当要对表做结构变更操作的时候,加MDL写锁。
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。

行锁

MySQL的行锁是在引擎层由各个引擎自己实现的。但并不是所有的引擎都支持行锁,比如MyISAM引擎就不支持行锁。不支持行锁意味着并发控制只能使用表锁。
在InnoDB事务中,行锁是在需要的时候才加上的,但并不是不需要了就立刻释放,而是要等到事务结束时才释放。这个就是两阶段锁协议

共享锁和排他锁(视图当前读)
InnoDB实现了两种类型的行锁,分别是共享锁(S,也称读锁)和排他锁(X,也称写锁)。
(1)共享锁(S,也称读锁) select … lock in share mode
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他锁。若事务T对数据对象A加上S锁,则事务T可以读A但不能修改A,其他事务只能再对A加S锁,而不能加X锁,直到T释放A上的S锁。这保证了其他事务可以读A,但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。

在共享锁情况下,多个事务只能读数据不能改数据。

(2)排他锁(X,也称写锁) select …for update
允许获取排他锁的事务更新数据,阻止其他事务取得相同的数据集共享读锁和排他写锁。若事务T对数据对象A加上X锁,事务T可以读A也可以修改A,其他事务不能再对A加任何锁,直到T释放A上的锁。

排他锁指的是一个事务在一行数据加上排他锁后,其他事务不能再在其上加其他的锁,注意只是不能加锁。所以加过排他锁的数据行在其他事务中是不能修改数据的,也不能通过for update和lock in share mode锁的方式查询数据,但可以直接通过select …from…查询数据,因为普通查询没有任何锁机制

死锁和死锁检测

当并发系统中不同线程出现循环资源依赖,涉及的线程都在等待别的线程释放资源时,就会导致这几个线程都进入无限等待的状态,称为死锁。
Mysql锁-锁类型

事务A在等待事务B释放id=2的行锁,而事务B在等待事务A释放id=1的行锁。 事务A和事务B在互相等待对方的资源释放,就是进入了死锁状态。
当出现死锁以后,有两种策略:
一种策略是,直接进入等待,直到超时。这个超时时间可以通过参数innodb_lock_wait_timeout来设置。innodb_lock_wait_timeout的默认值是50s
另一种策略是,发起死锁检测,发现死锁后,主动回滚死锁链条中的某一个事务,让其他事务得以继续执行。将参数innodb_deadlock_detect设置为on,表示开启这个逻辑。

如果所有事务都要更新同一行的场景呢?

每个新来的被堵住的线程,都要判断会不会由于自己的加入导致了死锁,这是一个时间复杂度是O(n)的操作。假设有1000个并发线程要同时更新同一行,那么死锁检测操作就是100万这个量级的。虽然最终检测的结果是没有死锁,但是这期间要消耗大量的CPU资源。因此,你就会看到CPU利用率很高,但是每秒却执行不了几个事务。

MySQL中使用备库作逻辑备份,如何处理主库的DDL语句

S1: set session transaction isolation level repeatable read; 确保可重复读隔离级别
S2: start transaction with consistent snapshot; 确保能得到一个一致性视图
S3: savepoint sp; 设置一个保存点
S4: show create table test; 拿到表结构
S5: select * from test; 正式导入数据
S6: rollback to savepoint sp; 回滚到保存点 - sp,释放test的MDL锁

1.如果在S4语句执行之前到达,现象是没有影响,备份拿到的是DDL后的表结构
2.如果S4-S5到达,则表结构已经被改过了,S5执行的时候,会报错:
mysqldump: Error 1412: Table definition has changed, please retry transaction when dumping table,现象是mysqldump终止
3.如果在S5到达,mysqldump占着test的MDL读锁,binlog被阻塞,现象:主从延迟,
4.直到S6执行完成之后,mysqldump释放了MDL读锁,现象:没有影响,备份拿到的是DDL之前的表结构

[资料来源]
1.Mysql实战45讲-丁奇