MySQL 全局锁和表锁

根据加锁的范围，MySQL 里面的锁大体能够分红全局锁，表级锁，行锁。 
行锁已经在前面几篇文章说过

1. 全局锁

全局锁就是对整个数据库实例加锁。MySQL 提供了一个加全局读锁的方法，命令是Flush tables with read lock (FTWRL)。 

当你须要让整个库处于只读状态的时候，可使用这个命令，以后其余线程的如下语句会被阻塞：数据更新语句（数据的增删改）、数据定义语句（包括建表、修改表结构等）和更新类事务的提交语句。

1.1 全局锁使用场景

全局锁的典型使用场景是，作全库逻辑备份（mysqldump）。从新作主从时候 
也就是把整库每一个表都 select 出来存成文本。 
之前有一种作法，是经过 FTWRL 确保不会有其余线程对数据库作更新，而后对整个库作备份。注意，在备份过程当中整个库彻底处于只读状态。

数据库只读状态的危险性：

• 若是你在主库上备份，那么在备份期间都不能执行更新，业务基本上就能中止。

• 若是你在从库上备份，那么备份期间从库不能执行主库同步过来的binlog，会致使主从延迟。

注：上面逻辑备份，是不加--single-transaction参数

看来加全局锁不太好。可是细想一下，备份为何要加锁呢？来看一下不加锁会有什么问题？

1.2 不加锁产生的问题

好比手机卡，购买套餐信息

这里分为两张表 u_acount (用于余额表)，u_pricing (资费套餐表)
步骤:
1 . u_account 表中数据 用户A 余额：300
    u_pricing 表中数据 用户A 套餐：空

2. 发起备份，备份过程当中先备份u_account表，备份完了这个表，这个时候u_account 用户余额是300 
3. 这个时候套用户购买了一个资费套餐100，餐购买完成，写入到u_print套餐表购买成功，备份期间的数据。
4. 备份完成

能够看到备份的结果是，u_account 表中的数据没有变， u_pricing 表中的数据 已近购买了资费套餐100.

哪这时候用这个备份文件来恢复数据的话，用户A 赚了100 ，用户是否是很舒服啊。可是你的想一想公司利益啊。　　

也就是说，不加锁的话，备份系统备份的获得的库不是一个逻辑时间点，这个数据是逻辑不一致的。

1.3 为何须要全局读锁(FTWRL)

可能有的人在疑惑，官方自带的逻辑备份工具是 mysqldump。当 mysqldump 使用参数--single-transaction的时候，导数据以前就会启动一个事务，来确保拿到一致性快照视图。而因为 MVCC 的支持，这个过程当中数据是能够正常更新的。

为何还须要 FTWRL 呢？ 
一致性读是好，但前提是引擎要支持这个隔离级别。好比，对于 MyISAM 这种不支持事务的引擎，若是备份过程当中有更新，老是只能取到最新的数据，那么就破坏了备份的一致性。这时，咱们就须要使用FTWRL 命令了。

因此，single-transaction 方法只适用于全部的表使用事务引擎的库。若是有的表使用了不支持事务的引擎，那么备份就只能经过 FTWRL 方法。这每每是 DBA 要求业务开发人员使用 InnoDB 替代 MyISAM 的缘由之一。

1.4 全局锁两种方法

一. FLUSH TABLES WRITE READ LOCK 
二. set global readonly=true

既然要全库只读，为何不使用 set global readonly=true 的方式呢？确实 readonly 方式也可让全库进入只读状态，但我仍是会建议你用 FTWRL 方式，主要有几个缘由： 

一是，在有些系统中，readonly 的值会被用来作其余逻辑，好比用来判断一个库是主库仍是备库。所以，修改 global 变量的方式影响面更大，我不建议你使用。 

二是，在异常处理机制上有差别。若是执行FTWRL 命令以后因为客户端发生异常断开，那么 MySQL 会自动释放这个全局锁，整个库回到能够正常更新的状态。而将整个库设置为 readonly 以后，若是客户端发生异常，则数据库就会一直保持 readonly 状态，这样会致使整个库长时间处于不可写状态，风险较高。

三是，readonly 对super用户权限无效

注 ：业务的更新不仅是增删改数据（DML)，还有多是加字段等修改表结构的操做（DDL）。不管是哪一种方法，一个库被全局锁上之后，你要对里面任何一个表作加字段操做，都是会被锁住的。

即便没有被全局锁住，加字段也不是就能一路顺风的，还有表级锁了

2. 表级锁

MySQL 里面表级别的锁有两种：一种是表锁，一种是元数据锁（meta data lock，MDL)。

2.1 表锁

lock tables 表名 read; #该表能够读，不能ddl 和 dml 中增删改，只能读取表数据 
lock tables 表名 read; # 既不能读，也不能写 

 

 

表锁的语法是 lock tables … read/write。与 FTWRL 相似，能够用 unlock tables 主动释放锁，也能够在客户端断开的时候自动释放。须要注意，lock tables 语法除了会限制别的线程的读写外，也限定了本线程接下来的操做对象。

举个例子, 若是在某个线程 A 中执行 lock tables t1 read, t2 write; 这个语句，则其余线程写 t一、读写 t2 的语句都会被阻塞。同时，线程 A 在执行 unlock tables 以前，也只能执行读 t一、读写 t2 的操做。连写 t1 都不容许，天然也不能访问其余表。

在尚未出现更细粒度的锁的时候，表锁是最经常使用的处理并发的方式。而对于 InnoDB 这种支持行锁的引擎，通常不使用 lock tables 命令来控制并发，毕竟锁住整个表的影响面仍是太大

 

2.2 MDL 锁

另外一类表级的锁是 MDL（metadata lock)。MDL 不须要显式使用，在访问一个表的时候会被自动加上。MDL 的做用是，保证读写的正确性。你能够想象一下，若是一个查询正在遍历一个表中的数据，而执行期间另外一个线程对这个表结构作变动，删了一列，那么查询线程拿到的结果跟表结构对不上，确定是不行的。

 所以，在 MySQL 5.5 版本中引入了 MDL，当对一个表作增删改查操做的时候，加 MDL读锁；当要对表作结构变动操做的时候，加 MDL 写锁

• 读锁之间不互斥，所以你能够有多个线程同时对一张表增删改查。

• 读写锁之间、写锁之间是互斥的，用来保证变动表结构操做的安全性。所以，若是有两个线程要同时给一个表加字段，其中一个要等另外一个执行完才能开始执行。

虽然 MDL 锁是系统默认会加的，但倒是你不能忽略的一个机制。 
好比下面这个例子，我常常看到有人掉到这个坑里：给一个小表加个字段，致使整个库挂了。 
确定知道，给一个表加字段，或者修改字段，或者加索引，须要扫描全表的数据。在对大表操做的时候，你确定会特别当心，以避免对线上服务形成影响。而实际上，即便是小表，操做不慎也会出问题。咱们来看一下下面的操做序列，假设表 t 是一个小表。

 

注: 表t 是 innodb 表，mysql版本是5.7.24 自动提交开启
1. sessionA:
begin;
select * from t limit 1;

2. sessionB:
select * from t limit 1;

3. sessionC:
alter table t add f int;
#会mdl锁住

4. sessionD:
select * from t limit 1;

　　

show full processlist 查看mdl 锁详情

咱们能够看到 session A 先启动，这时候会对表 t 加一个 MDL 读锁。因为 session B 须要的也是 MDL 读锁，所以能够正常执行。

以后 session C 会被 blocked，是由于 session A 的 MDL 读锁尚未释放，而 sessionC 须要MDL 写锁，所以只能被阻塞。

若是只有 session C 本身被阻塞还没什么关系，可是以后全部要在表 t 上新申请 MDL 读锁的请求也会被 session C 阻塞。前面说了，全部对表的增删改查操做都须要先申请MDL 读锁，就都被锁住，等于这个表如今彻底不可读写了。

 若是某个表上的查询语句频繁，并且客户端有重试机制，也就是说超时后会再起一个新session 再请求的话，这个库的线程很快就会爆满。

事务中的 MDL 锁，在语句执行开始时申请，可是语句结束后并不会立刻释放，而会等到整个事务提交后再释放。 
注 ： 通常行锁都有锁超时时间。可是MDL锁没有超时时间的限制，只要事务没有提交就会一直锁注。

2.2.1 怎么解决了这个MDL锁

上面不是说了吗， 提交或者回滚这个事务。因此要找到这个事务 

怎么找到这个事务， 经过information_schema.innodb_trx 查看事务的执行时间

 

# 查看事务超过60s的事务
mysql> select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60\G;
trx_started 表示何时执行的这个事务

#查看系统当前时间
mysql> select now();

事务开始时间和系统如今时间，一看事务执行了这么久。

查看这个线程id

怎么处理了这个长事务的线程id了 

首先看show full processlist; 中host 哪一个字段 ，究竟是谁链接了数据库。例：我上面是localhost环境，进去commit或者/rollback ,哪若是不是localhost 环境了，是程序链接了这时候就要kill掉了

2.2.2 我身上发生的趣事

上次有个DBA 问我， 形成很大主从延迟，说要怎么解决。 
我说你怎么解决的延迟， 知道主从延迟形成的具体的缘由吗？ 
ta给我说，开启了多线程， 可是延迟仍是很大，基本没怎么用到多线程。 
我说你怎么知道主从延迟，须要开启多线程复制来解决， ta给我说，网上别人blog这莫说的，我一口老血吐出来。

后来又问ta, 主从延迟正常状况下，作了什么操做， ta给我说修改了alter 表结构。 
而后让ta 看是否是mdl 锁形成的，让ta show full processlist，一看果真是mdl 锁缘由。 
而后跟ta 说 找长事务， 找到之后跟开发商议，这个长事务在作什么操做可不能够kill掉。

注：这是我真实遇到，别人问我这样问题。首先你要知道形成这个结果，你事先作了什么操做， 而后解决这个问题，最根本你仍是要知道缘由，而后下次避免。 
还有网上的环境，系统版本，应用版本，遇到问题的状况，跟你是否是同样，有时候不要盲目相信。

2.3 如何安全地给小表加字段？

首先咱们要解决长事务，事务不提交，就会一直占着 MDL 锁。在 MySQL 的information_schema 库的 innodb_trx 表中，你能够查到当前执行中的事务。若是你要作 DDL 变动的表恰好有长事务在执行，要考虑先暂停 DDL，或者 kill 掉这个长事务。这也是为何须要在低峰期作ddl 变动，固然也要考虑具体作什么ddl，参考官方的online ddl。

2.4 online ddl 过程

1. 拿MDL写锁

2. 降级成MDL读锁

3. 真正作DDL

4. 升级成MDL写锁

5. 释放MDL锁

一、二、四、5若是没有锁冲突，执行时间很是短。第3步占用了DDL绝大部分时间，这期间这个个表能够正常读写数据，是所以称为”online”