对于MySQL你必须要了解的锁知识

一、前言

MySQL 的锁按照范围可以分为全局锁、表锁、行锁，其中行锁是由数据库引擎实现的，并不是所有的引擎都提供行锁，MyISAM 就不支持行锁，所以文章介绍行锁会以InnoDB引擎为例来介绍行锁。

二、全局锁

MySQL 提供全局锁来对整个数据库实例加锁。

语法：

FLUSH TABLES WITH READ LOCK

这条语句一般都是用来备份的，当执行这条语句后，数据库所有打开的表都会被关闭，并且使用全局读锁锁定数据库的所有表，同时，其他线程的更新语句（增删改），数据定义语句（建表，修改表结构）和更新类的事务提交都会被阻塞。

在 mysql 8.0 以后，对于备份，mysql可以直接使用备份锁。

语句：

LOCK INSTANCE FOR BACKUP

UNLOCK INSTANCE

这个锁的作用范围更广，这个锁会阻止文件的创建，重命名，删除，包括 REPAIR TABLE TRUNCATE TABLE, OPTIMIZE TABLE操作以及账户的管理都会被阻塞。当然这些操作对于内存临时表来说是可以执行的，为什么内存表不受这些限制呢？因为内存表不需要备份，所以也就没必要满足这些条件。

三、表锁

Mysql的表级别锁分为两类，一类是元数据锁（Metadata Lock，MDL），一种是表锁。

元数据锁(MDL) 不需要显式使用，在访问一个表的时候会被自动加上。这个特性需要MySQL5.5版本以上才会支持，当对一个表做增删改查的时候，该表会被加MDL读锁；当对表做结构变更的时候，加MDL写锁。MDL锁有一些规则：

• 读锁之间不互斥，所以可以多线程多同一张表进行增删改查。
• 读写锁、写锁之间是互斥的，为了保证表结构变更的安全性，所以如果要多线程对同一个表加字段等表结构操作，就会变成串行化，需要进行锁等待。
• MDL的写锁优先级比MDL读锁的优先级，但是可以设置max_write_lock_count系统变量来改变这种情况，当写锁请求超过这个变量设置的数后，MDL读锁的优先级会比MDL写锁的优先级高。（默认情况下，这个数字会很大，所以不用担心写锁的优先级下降）
• MDL的锁释放必须要等到事务结束才会释放

所以我们在操作数据库表结构时候必须要注意不要使用长事务，这里具体是什么意思呢？我举个例子说明下：

上图表示演示了4个session执行语句，首先SessionA开启了事务没有提交，接着sessionB执行查询，因为是获取MDL读锁，所以互相不影响，可以正常执行，SessionC新增一个字段，由于MDL写和读是互斥的，所以SessionC会被阻塞，之后SessionD开始执行一个查询语句，由于SessionC的阻塞，所以SessionD也阻塞了。所以，我们模拟的SessionA的事务是长事务，然后后面执行了修改表结构，会导致后续对该表所有的读写操作都不可行了。所以在实际场景中，如果业务请求比较频繁的时候，对表结构进行修改的时候就有可能导致该库的线程被阻塞满。

表锁 的语法如下：

LOCK TABLES
    tbl_name [[AS] alias] lock_type
    [, tbl_name [[AS] alias] lock_type] ...
lock_type: {
    READ [LOCAL]
      | [LOW_PRIORITY] WRITE
}
UNLOCK TABLES

表锁分为读锁和写锁，读锁不互斥，但是获取读锁不能写入数据,其他没有获取到读锁的session也是可以读取表的，所以读锁的目的就是限制表被写。如果表被读锁锁住后，再执行插入语句会报错，报错如下：

1099 - Table 'XXXX' was locked with a READ lock and can't be updated

写锁被获取后可以对表进行读写，写锁是互斥的，一旦某个session获取到表的写锁，另外的session无法访问这个表，直到写锁被释放。

表的解锁可以使用unlock tables解锁，也可以客户端口自动解锁。lock tables锁表会独占式的锁住表，除了限制其他线程对该表的读写，也会限制本线程接下来的操作对象。

四、行锁(InnoDB)

MySQL的行锁是在引擎层面实现的，所以这里讨论的也是InnoDB引擎下的行锁，下面会详细介绍InnoDB下常见的几种行锁

Ⅰ.共享锁

共享锁能允许事务获取到锁后进行读操作，共享锁是不互斥的，一个事务获取到共享锁后，另外一个事务也可以获取共享锁，获取共享锁后不能进行写操作。

Ⅱ.排它锁

排他锁允许事务获取到锁后进行更新一行或者删除某一行操作，排他锁顾名思义是互斥的，一个事务获取到排他锁后，其他事务不能获取到排他锁，直到这个锁被释放。

Ⅲ.意向锁

InnoDB支持多种粒度的锁，允许行锁和表锁共存，这里说的意向锁其实是一种表级别的锁，但是我把它放在行锁里面是因为它不会单独存在，它的出现肯定会伴随着行锁（共享锁或者排他锁），它主要的目的就是表示将要锁定表中的行或者正在锁定表中的行。

意向锁根据和行锁的组合可以分为：

• 意向排他锁：表明将要在表中的某些行获取排他锁
• 意向共享锁：表明将要在表中的某些行获取共享锁

意向锁的获取必须在行锁获取之前，也就是说获取共享锁之前必须先要获取共享意向锁，对于排他锁也是一样的道理。

那么这个意向锁到底有什么作用呢？

解释这个之前，我们先看看意向锁和行锁之前的兼容关系：

我们假设有2个事务A和事务B，事务获取到了共享锁，锁住了表中的某一行，这一行只能读，不能写，现在事务B要申请整个表的写锁。如果事务B申请成功，那么肯定是可以对表中所有的行进行写操作的，那么肯定与A获取的行锁冲突。数据库为了避免这种冲突，就会进行冲突检测，那么如何去检测呢？有两种方式：

• 判断表是否已经被其他事务用表级锁锁住。
• 判断表中的每一行是否被行锁锁住。

判断表中的每一行需要遍历所有记录，效率太差，所以数据库就用第一种方式去做冲突检测，也就是用到了意向锁。

总结

本文主要从MySQL的加锁范围来分析了MySQL的锁，MySQL根据加锁范围可以分为全局锁、表锁、行锁。全局锁和表锁是MySQL自己实现，行锁都是由引擎层面去实现。InnoDB下的行锁主要分为共享锁和排他锁。共享锁请求后，行只能读，共享锁之间不互斥。排他锁获取后能更新和删除行，排他锁与其他锁都互斥。最后我在行锁的基础上提到了意向锁，意向锁主要表示正在锁住行或者即将锁住行，为了在锁冲突检测中提高效率。当然InnoDB下还有其他锁，比如间隙锁，记录锁，Next-Key锁等，这些都不在本文的探讨范围之内，如有兴趣的同学可以自行研究。

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