今天我們來介紹一下Mysql中不同類型的鎖
數據庫鎖設計的初衷是處理併發問題。作為多用戶共享的資源，當出現併發訪問的時候，數據庫需要合理地控制資源的訪問規則。而鎖就是用來 實現這些訪問規則的重要數據結構
根據加鎖的範圍，MySQL 裡面的鎖大致可以分成全局鎖、表級鎖和行鎖三類
全局鎖
全局鎖就是對整個數據庫實例加鎖。MySQL 提供了一個加全局讀鎖的方法， 命令是 Flush tables with read lock (FTWRL)。當你需要讓整個庫處於只讀狀態的時候，可以使用這個命令，之後其他線程的以下語句會被阻塞:數據更新語句(數據的增刪改)、數據定義語句(包括建表、修改表結構等)和更新類事務的提交語句
全局鎖的典型使用場景是，做全庫邏輯備份
但是讓整庫都只讀，聽上去就很危險:
如果你在主庫上備份，那麼在備份期間都不能執行更新，業務基本上就得停擺; 如果你在從庫上備份，那麼備份期間從庫不能執行主庫同步過來的 binlog，會導致主從 延遲
官方自帶的邏輯備份工具是 mysqldump。當 mysqldump 使用參數–single-transaction 的時候，導數據之前就會啟動一個事務，來確保拿到一致性視圖。而由於 MVCC 的支持， 這個過程中數據是可以正常更新的
有了這個功能，為什麼還需要 FTWRL 呢?一致性讀是好，但前提是引擎 要支持這個隔離級別。比如，對於 MyISAM 這種不支持事務的引擎，如果備份過程中有更新，總是隻能取到最新的數據，那麼就破壞了備份的一致性。這時，我們就需要使用 FTWRL 命令了
表級鎖
MySQL 裡面表級別的鎖有兩種:一種是表鎖，一種是元數據鎖
表鎖的語法是 lock tables ... read/write。與 FTWRL 類似，可以用 unlock tables 主動 釋放鎖，也可以在客戶端斷開的時候自動釋放。需要注意，lock tables 語法除了會限制別 的線程的讀寫外，也限定了本線程接下來的操作對象
另一類表級的鎖是 MDL(metadata lock)。MDL 不需要顯式使用，在訪問一個表的時 候會被自動加上。MDL 的作用是，保證讀寫的正確性。你可以想象一下，如果一個查詢正 在遍歷一個表中的數據，而執行期間另一個線程對這個表結構做變更，刪了一列，那麼查 詢線程拿到的結果跟表結構對不上，肯定是不行的
因此，在 MySQL 5.5 版本中引入了 MDL，當對一個表做增刪改查操作的時候，加 MDL 讀鎖;當要對錶做結構變更操作的時候，加 MDL 寫鎖
讀鎖之間不互斥，因此你可以有多個線程同時對一張表增刪改查。 讀寫鎖之間、寫鎖之間是互斥的，用來保證變更表結構操作的安全性。因此，如果有兩個線程要同時給一個表加字段，其中一個要等另一個執行完才能開始執行
事務中的 MDL 鎖，在語句執行開始時申請，但是語句結束後並不會 馬上釋放，而會等到整個事務提交後再釋放
如何安全地給表加字段?
- 首先我們要解決長事務，事務不提交，就會一直佔著 MDL 鎖
- 比較理想的機制是，在 alter table 語句裡面設定等待時間，如果在這個指定的等待時間裡面能夠拿到 MDL 寫鎖最好，拿不 到也不要阻塞後面的業務語句，先放棄
行鎖
MySQL 的行鎖是在引擎層由各個引擎自己實現的。但並不是所有的引擎都支持行鎖，比 如 MyISAM 引擎就不支持行鎖。不支持行鎖意味著併發控制只能使用表鎖，對於這種引擎的表，同一張表上任何時刻只能有一個更新在執行，這就會影響到業務併發度。InnoDB 是支持行鎖的，這也是 MyISAM 被 InnoDB 替代的重要原因之一
兩階段鎖
在 InnoDB 事務中，行鎖是在需要的時候才加上的，但並不是不需要了就立刻 釋放，而是要等到事務結束時才釋放。這個就是兩階段鎖協議
如果你的事務中需要鎖多個行，要把最可能造成鎖衝突、最可能影響併發度的鎖儘量往後放
死鎖和死鎖檢測
當併發系統中不同線程出現循環資源依賴，涉及的線程都在等待別的線程釋放資源時，就會導致這幾個線程都進入無限等待的狀態，稱為死鎖
當出現死鎖以後，有兩種策略:
一種策略是，直接進入等待，直到超時。這個超時時間可以通過參數 innodb_lock_wait_timeout 來設置。 另一種策略是，發起死鎖檢測，發現死鎖後，主動回滾死鎖鏈條中的某一個事務，讓其 他事務得以繼續執行。將參數 innodb_deadlock_detect 設置為 on，表示開啟這個邏輯
正常情況下我們還是要採用第二種策略，即:主動死鎖檢測，而且 innodb_deadlock_detect 的默認值本身就是 on。主動死鎖檢測在發生死鎖的時候，是 能夠快速發現並進行處理的，但是它也是有額外負擔的
每當一個事務被鎖的時候，就要看看它所依賴的線程有沒有被別人鎖住，如此循環，最後判斷是否出現了循環等待，也就是死鎖
那如果是我們上面說到的所有事務都要更新同一行的場景呢?
每個新來的被堵住的線程，都要判斷會不會由於自己的加入導致了死鎖，這是一個時間複雜度是 O(n) 的操作。假設有 1000 個併發線程要同時更新同一行，那麼死鎖檢測操作就是100萬這個量級的。雖然最終檢測的結果是沒有死鎖，但是這期間要消耗大量的 CPU 資源
怎麼解決由這種熱點行更新導致的性能問題呢?
一個思路是控制併發度。根據上面的分析，你會發現如果併發能夠控制住，比如同一行 同時最多隻有 10 個線程在更新，那麼死鎖檢測的成本很低，就不會出現這個問題
這個併發控制要做在數據庫服務端。如果你有中間件，可以考慮在中間件實現;如 果你的團隊有能修改 MySQL 源碼的人，也可以做在 MySQL 裡面。基本思路就是，對於 相同行的更新，在進入引擎之前排隊
還可以考慮通過將一行改成邏輯上的多行來減少鎖衝突
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