MYSQL基础知识锁（全局锁，表锁（共享锁、排他锁）、行锁（共享锁、排他锁），间隙锁、临键锁，元数据锁，意向锁）

简介

锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。在数据库中，除传统的计算资源（CPU、RAM、I/O）的争用以外，数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题，锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说，锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。
数据库的锁是为了解决事务的隔离性问题，为了让事务之间相互不影响，每个事务进行操作的时候都会对数据加上一把特有的锁，防止其他事务同时操作数据。
MySQL中的锁，按照锁的粒度分，分为以下三类：

全局锁：锁定数据库中的所有表。
表级锁：每次操作锁住整张表。
行级锁：每次操作锁住对应的行数据。

锁实是基于什么实现的?

那么我在这里可以告诉你，数据库里面的锁是基于索引实现的，在Innodb中我们的锁都是作用在索引上面的，当我们的SQL命中索引时，那么锁住的就是命中条件内的索引节点(行锁)，如果没有命中索引的话，那我们锁的就是整个索引树（表锁），如下图一下锁住的是整棵树还是某几个节点，完全取决于你的条件是否有命中到对应的索引节点。

全局锁

全局锁就是对整个数据库实例加锁，加锁后整个实例就处于只读状态，后续的DML的写语句，DDL语句，已经更新操作的事务提交语句都将被阻塞。
其典型的使用场景是做全库的逻辑备份，对所有的表进行锁定，从而获取一致性视图，保证数据的完整性。

加全局锁
flush tables with read lock;

数据备份
uroot 用户名
p1234 密码
itcast 备份的是那个数据库 后面也可以跟表
itcast.sql：备份的数据存在那个sql文件里
这不是sql语句，是数据提供的工具,直接在cmd运行就行
如果在cmd里提示mysqldump: [Warning] Using a password on the ***mand line interface can be insecure.没事其实已经备份成功，如果提示mysqldump命令找不到将mysql到bin的路径复制到path里
mysqldump -uroot –p1234 itcast > itcast.sql

释放锁
unlock tables ;

数据库中加全局锁，是一个比较重的操作，存在以下问题：

• 如果在主库上备份，那么在备份期间都不能执行更新，业务基本上就得停摆。
• 如果在从库上备份，那么在备份期间从库不能执行主库同步过来的二进制日志（binlog），会导致主从延迟。
• 在InnoDB引擎中，我们可以在备份时加上参数 --single-transaction 参数来完成不加锁的一致性数据备份。mysqldump --single- transaction -uroot –p123456 itcast > itcast.sql
• 如果数据库里有很多数据，备份就会花费很多的时间，关键是备份期间，业务只能读数据，而不能更新数据，这样会造成业务停滞。
• 备份数据库的工具是 mysqldump，在使用 mysqldump 时加上 –singletransaction参数的时候，就会在备份数据库之前先开启事务。这种方法只适用于支持「可重复读隔离级别的事务」的存储引擎。
• InnoDB存储引擎默认的事务隔离级别正是可重复读，因此可以采用这种方式来备份数据库。但是，对于 MyISAM这种不支持事务的引擎，在备份数据库时就要使用全局锁的方法。

表级锁

表级锁，每次操作锁住整张表。锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。
应用在MyISAM、InnoDB、BDB等存储引擎中。
对于表级锁，主要分为以下三类：
表锁
元数据锁（meta data lock，MDL）
意向锁

表锁
对于表锁，分为两类：
表共享读锁（read lock）
表独占写锁（write lock）

语法：
加锁：lock tables 表名... read/write。
释放锁：unlock tables / 客户端断开连接 。

多个客户端去访问一张表的时候，在A客户端加锁,。
表共享读锁（read lock）:对指定表加了读锁，不会影响其他客户端的读，但是会阻塞其他客户端的写，直到释放锁之后才能执行写。 共享锁的特性主要是为了支持并发的读取数据，读取数据的时候不支持修改，避免出现重复读的问题。
表独占写锁，（write lock）:对指定表加了写锁，会阻塞其他客户端的读和写，直到释放锁之后才能执行。排他锁的目的是在数据修改时候，不允许其他人同时修改，也不允许其他人读取。避免了出现脏数据和脏读的问题。
结论:读锁不会阻塞其他客户端的读，但是会阻塞写。写锁既会阻塞其他客户端的读，又会阻塞其他客户端的写。
给某个表上锁之后，客户端只能对该表进行操作，其他表无法操作。

元数据锁（可以理解为表结构）

1. 元数据锁（meta data lock） ，简写MDL。
2. MDL加锁过程是系统自动控制，无需显式使用，在访问一张表的时候会自动加上。
3. MDL锁主要作用是维护表元数据的数据一致性，在表上有活动事务的时候，不可以对元数据进行写入操作，为了避免DML，DQL与DDL冲突，保证读写的正确性。
4. 这里的元数据，大家可以简单理解为就是一张表的表结构。 也就是说，某一张表涉及到未提交的事务时，是不能够修改这张表的表结构的。
5. 在MySQL5.5中引入了MDL，当对一张表进行增删改查的时候，加MDL读锁(共享)；当对表结构进行变更操作的时候，加MDL写锁(排他)。

常见的SQL操作时，所添加的元数据锁

多个客户端对一个表执行SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等语句时，添加的是元数据共享锁（SHARED_READ / SHARED_WRITE），之间是兼容的。
当一个客户端对一个表执行增删改查语句时没有提交事务，其他客户端对该表执行DDL语句是会被阻塞的，直到事务提交后，才会去执行。
当一个客户端对一个表执行DDL语句时没有提交事务，其他客户端对该表执行增删改查语句是会被阻塞的，直到事务提交后，才会去执行。
为了避免DML，DQL与DDL冲突，保证读写的正确性。

我们可以通过下面的SQL，来查看数据库中的元数据锁的情况
select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.m
etadata_locks ;

意向锁
在加表锁之前需要检查行记录是否加锁，如果有加锁就需要等待锁释放以后再进行表锁的后续操作。此时检查行锁的操作，就需要从表的第一行向下逐一进行，直到最后一行记录。这样的话效率会表较低，因此引入了意向锁。
为了避免DML在执行时，加的行锁与表锁的冲突，在InnoDB中引入了意向锁，使得表锁不用检查每行数据是否加锁，使用意向锁来减少表锁的检查，直接判断是否有意向锁。
InnoDB 支持 多粒度锁（multiple granularity locking） ，它允许 行级锁 与 表级锁 共存，而意向锁就是其中的一种 表锁。
意向锁的存在是为了协调行锁和表锁的关系，支持多粒度（表锁和行锁）的锁并存。
意向锁是一种不与行级别锁冲突的表级锁。
意向锁是有存储引擎自己维护的，是内部机制，用户无法操作意向锁。

1. 意向共享锁(IS): 与表锁共享锁(read)兼容，与表锁排他锁(write)互斥。由语句select … lock in share mode添加 。
2. 意向排他锁(IX):与表锁共享锁(read)及排他锁(write)都互斥，意向锁之间不会互斥。由insert、update、delete、select…for update添加。
3. 一旦事务提交了，意向共享锁、意向排他锁，都会自动释放。

可以通过以下SQL，查看意向锁及行锁的加锁情况：
select object_schema,object_name,index_name,lock_type,lock_mode,lock_data from
performance_schema.data_locks;

意向锁实际上只是一种指示，它并不会真正锁定任何行或表。
在加行锁的情况下，在某种意义上也加了意向锁，和表锁平级去对比是不是互斥还是兼容，然后表锁和行锁之间的兼容互斥性就变成了表锁和意向锁之间的竞争关系。
当某个事务要获取表的X锁时，不需要再检查哪些行被加上了X或S锁，只需要检查整个表是否被加上意向锁即可。

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.***/902d981036f44a70a303490191b11ac6.png

行锁

粒度越小越好。
行级锁，每次操作锁住对应的行数据。锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。应用在InnoDB存储引擎中。
InnoDB的数据是基于索引组织的，行锁是通过对索引上的索引项加锁来实现的，而不是对记录加的锁。
对于行级锁，主要分为以下三类：
行锁（Record Lock）：锁定单个行记录的锁，防止其他事务对此行进行update和delete。在RC（读已提交）、RR（可重复读）隔离级别下都支持。

间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录间隙（不含该记录），确保索引记录间隙不变，防止其他事务在这个间隙进行insert，产生幻读。在RR隔离级别下都支持。

临键锁（Next-Key Lock）：行锁和间隙锁组合，同时锁住数据，并锁住数据前面的间隙Gap。
在RR隔离级别下支持。

行锁
InnoDB实现了以下两种类型的行锁：
共享锁（S）：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排它锁。
排他锁（X）：允许获取排他锁的事务更新数据，阻止其他事务获得相同数据集的共享锁和排他锁。
两种行锁的兼容情况如下:

常见的SQL语句，在执行时，所加的行锁如下：

select … lock in share mode 给某一条数据添加共享锁。
select … for update 给某一条数据添加排它锁。
| 幻读 | 一个事务按照条件查询数据时，没有对应的数据行，但是再插入数据时，又发现这行数据已经存在 。
默认情况下，InnoDB在REPEATABLE READ事务隔离级别运行，InnoDB使用 next-key锁进行搜索和索引扫描，以防止幻读。
针对唯一索引进行检索时，对已存在的记录进行等值匹配时，将会自动优化为行锁(根据主键查询的时候默认升级成为共享行锁)。
InnoDB的行锁是针对于索引加的锁，不通过索引条件检索数据，那么InnoDB将对表中的所有的数据加锁，此时就会升级为表锁。

间隙锁/临键锁
默认情况下，InnoDB在 REPEATABLE READ事务隔离级别运行，InnoDB使用 next-key 锁(临键锁)进行搜索和索引扫描，以防止幻读。
1.索引上的等值查询(唯一索引)，给不存在的记录加锁时, 优化为间隙锁 。
2.索引上的等值查询(非唯一普通索引)，向右遍历时最后一个值不满足查询需求时，next-key lock（临键锁）退化为间隙锁。
解释：我们知道InnoDB的B+树索引，叶子节点是有序的双向链表。 假如，我们要根据这个二级索引查询值为18的数据，并加上共享锁，我们是只锁定18这一行就可以了吗？ 并不是，因为是非唯一索引，这个结构中可能有多个18的存在，所以，在加锁时会继续往后找，找到一个不满足条件的值（当前案例中也就是29）。此时会对18加临键锁，并对29之前的间隙加锁。

3.索引上的范围查询(唯一索引)会访问到不满足条件的第一个值为止。
查询的条件为id<=19，并添加共享锁。 此时我们可以根据数据库表中现有的数据，将数据分为三个部分：
[19]，(19,25]，(25,+∞]
所以数据库数据在加锁是，就是将19加了行锁，25的临键锁（包含25及25之前的间隙），正无穷的临键锁
(正无穷及之前的间隙)。
注意： 间隙锁唯一目的是防止其他事务插入间隙。间隙锁可以共存，一个事务采用的间隙锁不会阻止另一个事务在同一间隙上采用间隙锁。

文章参考：哔哩哔哩动画 bilibili.*** 博主：黑马程序员，知乎 https://zhuanlan.zhihu.***/p/213814000 博主：勤劳的小手。
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