MySQL的全局锁和表级锁

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:

1
2
3
4
5
# 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:

1
2
3
4
5
# 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
-------------本文结束感谢您的阅读-------------

本文标题:MySQL的全局锁和表级锁

文章作者:god-jiang

发布时间:2021年02月27日 - 18:31:12

最后更新:2021年02月27日 - 18:50:50

原始链接:https://god-jiang.github.io/2021/02/27/MySQL的全局锁和表级锁/

许可协议: 署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际 转载请保留原文链接及作者。

创作不易,您的支持就是我坚持的动力,谢谢大家!
0%