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：
1 | # 全局锁，简称FTWRL |
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：
1 | # 表读锁 |
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满查询、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
