5.1 MySQL 锁机制
锁机制是 MySQL 用于控制并发访问的重要手段，通过锁定资源避免数据冲突。理解 MySQL 的锁机制，有助于开发者优化数据库性能并处理高并发场景。
1. 锁的概念
锁（Lock）是数据库系统为保证数据一致性和完整性，对特定资源（如表、行）设置的访问限制。通过锁机制，可以实现以下目标：
- 保证事务的隔离性。
- 防止数据读写冲突。
- 提升并发性能。
2. 全局锁
2.1 概念
全局锁是针对整个数据库实例的一种锁机制。一旦加锁，所有对数据库的读写操作都会被阻塞。
2.2 作用和原理
全局锁的常见使用场景是数据备份，利用全局锁可以保证备份期间数据的一致性。
2.3 缺点和优点
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 能保证数据库的全局一致性 | 会阻塞所有读写操作，影响性能 |
| 适用于小型业务场景 | 不适合高并发、大规模业务场景 |
2.4 对应的业务场景
- 数据库全量备份。
- 需要短时间冻结业务的场景。
2.5 操作指令
-
加锁：
FLUSH TABLES WITH READ LOCK; -
数据备份： 使用 mysqldump 工具时，搭配
--lock-all-tables参数。
mysqldump --lock-all-tables -u root -p dbname > backup.sql -
解锁：
UNLOCK TABLES;
2.6 案例
-- 加锁
FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
-- 数据备份
mysqldump --lock-all-tables -u root -p test_db > backup.sql
-- 解锁
UNLOCK TABLES;
3. 表锁
3.1 简介
表锁是对整个表加锁，控制表的读写权限。表锁的范围比行锁更大，但实现简单。
3.2 分类
- 表锁：直接对表进行锁定。
- 元数据锁：用于保护表的元数据结构。
- 意向锁：用来协调表锁和行锁。
3.3 表锁
分类及特点
| 类型 | 特点 |
|---|---|
| 表共享读锁（S锁） | 允许多个事务同时读取表，但不允许写入 |
| 表独占写锁（X锁） | 阻塞所有读写操作，仅允许持有锁的事务操作表 |
加锁和查看锁
-
加锁：
LOCK TABLES table_name READ; -- 表共享读锁 LOCK TABLES table_name WRITE; -- 表独占写锁 -
解锁：
UNLOCK TABLES; -
查看锁状态：
SHOW OPEN TABLES WHERE In_use > 0;
案例
-- 给表加共享读锁
LOCK TABLES employees READ;
-- 查询数据
SELECT * FROM employees;
-- 解锁
UNLOCK TABLES;
3.4 元数据锁（MDL）
概念和作用
元数据锁是 MySQL 用于保护表结构的锁，当执行 ALTER TABLE 或 DROP TABLE 时，会自动加上 MDL 锁。
查看锁状态
SHOW PROCESSLIST;
案例
-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 查询表数据（持有 MDL 锁）
SELECT * FROM employees;
-- 在另一个会话尝试修改表结构
ALTER TABLE employees ADD COLUMN age INT;
-- 此时会发现 ALTER 操作被阻塞。
3.5 意向锁
简介和作用
意向锁是表锁和行锁之间的一种协作机制，用于标记事务对表中某些行的意图。
分类
| 锁类型 | 含义 |
|---|---|
| 意向共享锁（IS） | 标识事务想获取行级共享锁 |
| 意向排它锁（IX） | 标识事务想获取行级排它锁 |
兼容关系
| 表锁类型 | IS | IX | S | X |
|---|---|---|---|---|
| IS | √ | √ | √ | ✗ |
| IX | √ | √ | ✗ | ✗ |
| S | √ | ✗ | √ | ✗ |
| X | ✗ | ✗ | ✗ | ✗ |
案例
-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 更新某行数据（自动加 IX 锁和行级锁）
UPDATE employees SET name = 'John' WHERE id = 1;
-- 查看锁信息
SHOW ENGINE INNODB STATUS;
4. 行级锁
4.1 简介
行级锁是最细粒度的锁，用于锁定表中的特定行，减少并发冲突。
4.2 分类
行锁
-
共享锁（S 锁）：允许其他事务读取，但不允许写入。
SELECT * FROM employees WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE; -
排它锁（X 锁）：禁止其他事务的读写。
SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE;
间隙锁
- 锁定索引之间的范围，防止插入操作。
- 适用于
范围查询（如BETWEEN）。
临建锁
- 间隙锁和行锁的组合，用于防止幻读。
4.3 案例
-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 加行级共享锁
SELECT * FROM employees WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
-- 加行级排它锁
SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE;
-- 提交事务
COMMIT;
通过以上内容，可以掌握 MySQL 锁的分类、使用场景及实际操作方法。这些知识对于优化并发性能和解决锁冲突问题至关重要。