MySQL锁篇

1、MySQL锁介绍

MyISAM和MEMORY存储引擎采取的是表级锁
InnoDB既支持表级锁，又支持行级锁，但默认是行级锁。

• 表级锁：开销小，加锁快，不会死锁。锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。
• 行级锁：开销大，加锁慢，也会死锁。锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。
• 页面锁：开销和加锁时间，锁定粒度，介于表级行级锁中间，也会死锁。并发度一般。

表级锁适合以查询为主，只有少量按索引条件更新数据的应用。
行级锁适合有大量按索引条件并发，更新少量数据，同时又有并发查询的应用。

2、MySQL表级锁

2.1、表级锁介绍

由MySQL SQL layer层实现。

MySQL的表级锁有两种：
一种是表锁。一种是元数据锁（meta data lock，MDL)。

show status like 'table%；

-- able_locks_immediate：产生表级锁定的次数；
-- able_locks_waited：出现表级锁定争用而发生等待的次数

2.2、表锁介绍

2.2.1 表现模式形式：

表共享读锁（Table Read Lock）
表独占写锁（Table Write Lock）

2.2.2 手动增加表锁

lock table 表名称 read(write),表名称2 read(write);

2.2.3 查看表锁情况

show open tables;

2.2.4 删除表锁

unlock table；

2.3 表锁演示

2.3.1环境准备

-- 新建表
CREATE TABLE mylock (
	id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	NAME varchar(20) DEFAULT NULL,
	PRIMARY KEY (id));
	INSERT INTO mylock (id,NAME) VALUES (1, 'a');
	INSERT INTO mylock (id,NAME) VALUES (2, 'b');
	INSERT INTO mylock (id,NAME) VALUES (3, 'c');
	INSERT INTO mylock (id,NAME) VALUES (4, 'd');

2.4 读锁演示

2.4.1、表读锁

session1（Navicat）、session2（mysql）

1、session1: lock table mylock read; -- 给mylock表加读锁
2、session1: select * from mylock; -- 可以查询
3、session1：select * from tdep; --不能访问非锁定表
4、session2：select * from mylock; -- 可以查询 没有锁
5、session2：update mylock set name='x' where id=2; -- 修改阻塞,自动加行写锁
6、session1：unlock tables; -- 释放表锁
7、session2：update mylock set name='x' where id=2; -- 这次就修改执行完成
8、session1：select * from tdep; --也可以访问

2.4.2、表写锁

1、session1: lock table mylock write; -- 给mylock表加写锁
2、session1: select * from mylock; -- 实测不可以查询
3、session1：select * from tdep; --不能访问非锁定表
4、session1：update mylock set name='y' where id=2; --可以执行
5、session2：select * from mylock; --别进程写锁， 查询阻塞
6、session1：unlock tables; -- 释放表锁
7、session2：select * from mylock; -- 别进程解锁后，才能查询
8、session1：select * from tdep; --可以访问

3、元数据锁 MDL (metaDataLock)

作用是保护表的元数据信息一致性，解决或者保证DDL操作与DML操作之间的一致性。
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。

1、session1: begin; --开启事务
   select * from mylock;--加MDL读锁
2、session2: alter table mylock add f int; -- 修改表结构阻塞
3、session1：commit; --提交事务 或者 rollback 释放读锁
4、session2：alter table mylock add f int;  --修改完成

4、行级锁

4.1、行级锁介绍

InnoDB存储引擎实现,行锁必须有索引才能实现，不然会自动锁全表，那么就不是行锁了。

4.1.1 按锁定范围来说，分为三种：

• 记录锁（Record Locks）:锁定索引中一条记录。 主键指定 where id=3
• 间隙锁（Gap Locks）: 锁定记录前、记录中、记录后的行 RR隔离级 （可重复读）-- MySQL默认隔离级
• Next-Key锁: 记录锁 + 间隙锁

4.1.2 按功能来说，分为两种：

共享读锁（S）：当一个事务对某几行上读锁时，允许其他事务对这几行进行读操作。
但不允许进行写操作，也不允许其他事务给这几行上排它锁，但允许上读锁。

SELECT * FROM 表 WHERE 条件 LOCK IN SHARE MODE ；-- 共享读锁 手动添加

排他写锁（X）：一个事务对某几行上写锁时，其他事务允许读，但不能写，更不允许上锁。

4.1.2.1、自动加 DML

对于UPDATE、DELETE和INSERT语句，InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁

4.1.2.2、手动加

SELECT * FROM 表名 WHERE 条件 FOR UPDATE;

示例：

1.
BEGIN
select * from testdemo where id =1 for update
在另外一个session中
update testdemo set c1 = '1' where id = 2 成功
update testdemo set c1 = '1' where id = 1 等待
2.BEGIN
update testdemo set c1 = '1' where id = 1
在另外一个session中
update testdemo set c1 = '1' where id = 1 等待
3.
BEGIN
update testdemo set c1 = '1' where c1 = '1' 在另外一个session中
update testdemo set c1 = '2' where c1 = '2' 等待

4.2 行锁演示

InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的
只有通过索引条件检索的数据，InnoDB才使用行级锁，否则，InnoDB将使用表锁

4.2.1 行读锁

-- 查看行锁状态
show STATUS like 'innodb_row_lock%';

• Innodb_row_lock_current_waits：当前正在等待锁定的数量；
• Innodb_row_lock_time：从系统启动到现在锁定总时间长度；
• Innodb_row_lock_time_avg：每次等待所花平均时间；
• Innodb_row_lock_time_max：从系统启动到现在等待最常的一次所花的时间；
• Innodbrowlockwaits：系统启动后到现在总共等待的次;

注：使用索引加行锁 ，未锁定的行可以访问

总结：索引的行读锁，所有session的这个索引条件都锁死，修改不了。

1、session1: begin;-- 开启事务未提交
             select * from mylock where id=1 lock in share mode; -- 手动加id=1的行读锁,使用索引
2、session2：update mylock set name='y' where id=2; -- 未锁定该行可以修改
3、session2：update mylock set name='y' where id=1; -- 锁定该行修改阻塞 锁定超时
4、session1：update mylock set name='y' where id=1; -- 锁定该行修改阻塞 锁定超时
5、session1: commit; --提交事务 或者 rollback 释放读锁
6、session2：update mylock set name='y' where id=1; --修改成功

4.2.2 行读锁升级为表锁

注：未使用索引行锁升级为表锁

总结：非索引的行读锁，行锁失效，锁表，自己session所有条件啥影响都没，别session所有条件修改锁的死死。

1、session1: begin;-- 开启事务未提交
             select * from mylock where name='c' lock in share mode;-- 手动加name='c'的行读锁,未使用索引
2、session2：update mylock set name='y' where id=2; -- 修改阻塞 未用索引行锁升级为表锁
3、session1: commit; --提交事务 或者 rollback 释放读锁
4、session2：update mylock set name='y' where id=2; --修改成功

4.2.3 行写锁

主键索引产生记录锁

总结：索引键的行写锁，条件不失效,所有session查询都没影响，但别session加锁影响，当前session没

1、session1: begin;--开启事务未提交
             select * from mylock where id=1 for update;--手动加id=1的行写锁
2、session2：select * from mylock where id=2 ; -- 可以读 不加锁
3、session2: select * from mylock where id=1 ; -- 可以读 不加锁
4、session2: select * from mylock where id=1 lock in share mode; --加读锁被阻塞
5、session1: select * from mylock where id=1 lock in share mode; --不阻塞
6、session1：commit; -- 提交事务 或者 rollback 释放写锁
7、session2：执行成功

4.2.3 间隙锁

4.2.3.1 什么是间隙锁？

间隙锁是一个在索引记录之间的间隙上的锁。当我们采用范围查询时，InnoDB会对这个范围内的数据进行加锁。

示例1：
比如有id为：1、3、5、7 的4条数据，我们查找1-7范围的数据。
那么1-7都会被加上锁。2、4、6也在 1-7的范围中，但是不存在这些数据记录，这些 2、4、6就被称为间隙。

示例2：
我们向表中新增一条数据age=20，这条数据在本来是没有的，在insert还没有提交的时候查询age>15 and a.age<25，这个时候就会触发间隙锁，我们必须等待insert提交后才能执行select语句。

4.2.3.2 为什么会出现间隙锁？

在MySQL的innoDB引擎中，如果操作的是一个区间的数据，会锁住这个区间所有的记录。
即使这个记录不存在，这个时候另一个会话去插入这个区间的数据，就必须等待上一个结束。

注：对于主键索引或唯一索引，如果where条件不能全命中，也会加间隙锁，全命中则加记录锁。

间隙锁的作用：
保证某个间隙内的数据在锁定情况下不会发生任何变化。
当使用唯一索引来搜索唯一行的语句时，不需要间隙锁定。

4.2.4死锁

两个 session 互相等等待对方的资源释放之后，才能释放自己的资源,造成了死锁.

1、session1: begin;-- 开启事务未提交
update mylock set name='m' where id=1;-- 手动加行写锁 id=1 ，使用索引
2、session2：begin;-- 开启事务未提交
update mylock set name='m' where id=2;-- 手动加行写锁 id=2 ，使用索引
3、session1: update mylock set name='nn' where id=2; -- 加写锁被阻塞
4、session2：update mylock set name='nn' where id=1; -- 加写锁会死锁，不允许操作

4.3 面试题

系统运行一段时间后，数据量已经很大，这时A表需要增加个字段，并发量白天晚上都很大，请问怎么修改表结构？

考点:修改表结构会导致表锁，数据量大，修改数据时间久，可能会导致大量用户阻塞，无法访问。

• 1.首选创建一个和要修改表一样结构的空表。
• 2.执行我们需要对表结构进行修改的操作，然后复制原表数据到新表里面。
• 3.在原表创建一个触发器，在数据复制的过程中，将原表的更新数据的操作，全部更新到新的表中。
• 4.复制完成后，用rename table新表代替原表，会默认删除原表。