MySQL的全局锁和表级锁的具体使用

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    • 元数据锁(metadata locking,简称:mdl锁)

      前言

      在真实的企业开发环境中使用mysql,mysql肯定不会只有我一个人使用,而是一个团队显式的使用mysql,或者是业务隐式的使用mysql,那么多个用户或者客户端连接使用的时候,我们应该考虑一个问题:如果保证数据并发访问的一致性呢?这一篇我就来聊聊mysql的锁,不涉及mysql的事务隔离级别。

      全局锁

      mysql的全局锁会关闭所有打开的表,并使全部的表处于只读状态,它们的命令为:

      # 全局锁,简称ftwrl
      flush tables with read lock;
      
      # 解锁命令
      unlock tables;
      
      

      对ftwrl进行实验:(以下的所有实验都是在mysql8.0.22完成的)

      session1 session2
      flush tables with read lock;
      select * from test limit 1;
      (正常返回结果)
      select * from test limit 1;
      (正常返回结果)
      insert into test(a,b,c) values(6,6,6);
      (报错)
      insert into test(a,b,c) values(8,8,8);# sql1
      (阻塞)
      unlock tables;
      insert into test(a,b,c) values(8,8,8);# sql1
      (session1解锁后,sql1立马执行成功)

      从以上实验可以得出:当执行ftwrl后,所有的表变成了只读状态,其他更新的操作将会被阻塞。

      全局锁的主要作用就是做全库逻辑备份,也就是把数据库的每个表都select出来存成文本。

      当备份过程中,整个数据库处于只读状态,风险也是及其的大。如果是在主库备份,将会导致所有的业务表都不能修改数据;如果是在从库备份,这个时候从库不能执行主库传过来的binlog,会导致主从延迟。

      好在innodb存储引擎支持事务,mysqldump有一个参数single-transaction,可以在事务中创建一致性快照,然后进行所有表备份。在有这个参数下,备份期间可以进行数据修改,所以正常开发中建议使用innodb存储引擎。

      表级锁

      表级锁分为两种,一种是表锁,另一种是元数据锁。

      表锁

      表锁分为表读锁和表写锁,在mysql的命令是:

      # 表读锁
      lock tables test read;
      
      # 表写锁
      lock tables test write;
      
      
      

      接下来通过实验看下表读锁和表写锁有什么区别吧

      表读锁

      session1 session2
      lock tables test read;
      select * from test limit1;
      (正常返回结果)
      select * from test limit 1;
      (正常返回结果)
      insert into test(a,b,c) values(6,6,6);
      (报错)
      insert into test(a,b,c) values(8,8,8); # sql1
      (阻塞)
      unlock tables;
      insert into test(a,b,c) values(8,8,8); # sql1
      (session1解锁后,sql1立马写入成功)

      在session1会话加上了表读锁,这个时候session1和session2都可以正常的读数据,但是session1写数据会报错,session2写数据会被阻塞,等到session1解锁了,session2的写数据才能执行成功。

      从这个实验可以得出:表加上了表读锁之后,本线程和其他线程都可以读数据,本线程写数据会报错,其他线程写数据会阻塞。

      表写锁

      session1 session2
      lock tables test write;
      select * from test limi1;
      (正常返回结果)
      select * from test limit 1; # sql1
      (阻塞)
      unlock tables;
      select * from test limit; # sql1
      (session1解锁后,sql1立马返回结果)
      lock tables test write;
      insert into test(a,b,c) values(6,6,6);
      (插入成功)
      insert into test(a,b,c) values(8,8,8);# sql 2
      (阻塞)
      unlock tables;
      insert into test(a,b,c) values(8,8,8);# sql2
      (session1解锁后,sql2立马执行成功)

      从以上实验可以得出:表加上了表写锁之后,本线程可以进行读写操作,其他线程的读写操作都会被阻塞。

      元数据锁(metadata locking,简称:mdl锁)

      在mysql中,数据库的ddl不属于事务范畴,如果你在session1中select一行数据,这个时候session2给这张表新增了一列xxx,这个时候可能会出现事务特性被破坏、binlog顺序错乱等bug(mysql官网上有公布出类似的bug,感兴趣可以自行去了解)。

      为了解决以上的问题,从mysql5.5.3引入了元数据锁,mdl锁不需要显式使用,mysql会默认加上,它的作用就是保证数据库读写正确性。以下全部用mdl表示元数据锁。

      当你对一张表进行增删查改的时候会默认加上mdl读锁;当你对一张表进行表结构更改的时候会默认加上mdl写锁。

      session1 session2 session3 session4
      begin;
      select * from test lmi1;
      (正常返回结果)
      select * from test limit 1;
      (正常返回结果)
      alter table test add d int;
      (阻塞)
      select * from test limit 1;
      (阻塞)

      一开始session1会话查询test的时候,获取到了mdl读锁,可以正常查询到数据。然后session2会话查询数据也会获取mdl读锁,不冲突,也可以正常查询到数据返回。

      但是到了session3会话的时候,需要获取mdl写锁,这个时候因为session1的mdl读锁没有释放,所以会阻塞。后面session4也需要mdl读锁,但是因为session3被阻塞了,所以session4也会被阻塞。

      假如这是一张线上业务表,这种场景将会使后面的任何操作都失效,表现出来就是这张表变得无法写和读。如果客户端配置了mysql重试机制的话,会在超时的时候重新建立一个session会话重新请求,然后mysql就会因为线程不停新增而崩溃。

      从上面的例子可以知道mdl锁是在语句执行的时候默认加上的,但是语句执行完是不会释放的,只有等整个事务提交了才会释放mdl锁。

      所以对于我们开发者来说,在工作中应该尽量避免慢查询、尽量保证事务及时提交、避免大事务等,对于dba来说,也应该尽量避免在业务高峰期执行ddl操作。

      总结

      • 全局锁会让所有的表变成只读状态,所有更新操作都会被阻塞
      • 表读锁是本线程和其他线程都可以读,本线程写会报错,其他线程写会阻塞
      • 表写锁是本线程可以读写,其他线程读写都会阻塞
      • 引入mdl锁解决事务和ddl同时执行引发的bug

      参考资料

      • 《深入浅出mysql》第二版:20.3.8 什么时候使用表锁
      • 《mysql实战45讲》林晓斌

      到此这篇关于mysql的全局锁和表级锁的具体使用的文章就介绍到这了,更多相关mysql 全局锁和表级锁内容请搜索www.887551.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持www.887551.com!

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