1 全局锁和表锁

根据加锁的范围，MySQL 里面的锁大致可以分成全局锁、表级锁和行锁三类。

1.1 全局锁

全局锁就是对整个数据库实例加锁。

加锁：Flush tables with read lock (FTWRL)、

解锁：unlock tables 主动释放锁

使用场景：做全库逻辑备份。

让整库都只读，听上去就很危险：

如果你在主库上备份，那么在备份期间都不能执行更新，业务基本上就得停摆；

如果你在从库上备份，那么备份期间从库不能执行主库同步过来的 binlog，会导致主从延迟。

如果支持事务，更加友好方式

官方自带的逻辑备份工具是 mysqldump。当 mysqldump 使用参数–single-transaction 的时候，导数据之前就会启动一个事务，来确保拿到一致性视图。而由于 MVCC 的支持，这个过程中数据是可以正常更新的。

所以，single-transaction 方法只适用于所有的表使用事务引擎的库。如果有的表使用了不支持事务的引擎，那么备份就只能通过 FTWRL 方法。这往往是 DBA 要求业务开发人员使用 InnoDB 替代 MyISAM 的原因之一。

为什么不使用 set global readonly=true 的方式呢？确实 readonly 方式也可以让全库进入只读状态，但我还是会建议你用 FTWRL 方式，主要有两个原因：

一是，在有些系统中，readonly 的值会被用来做其他逻辑，比如用来判断一个库是主库还是备库。因此，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异。如果执行 FTWRL 命令之后由于客户端发生异常断开，那么 MySQL 会自动释放这个全局锁，整个库回到可以正常更新的状态。而将整个库设置为 readonly 之后，如果客户端发生异常，则数据库就会一直保持 readonly 状态，这样会导致整个库长时间处于不可写状态，风险较高。

1.2 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)。

加锁： lock tables … read/write

解锁： unlock tables

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作对象

举个例子, 如果在某个线程 A 中执行 lock tables t1 read, t2 write; 这个语句，则其他线程写 t1、读写 t2 的语句都会被阻塞。同时，线程 A 在执行 unlock tables 之前，也只能执行读 t1、读写 t2 的操作。连写 t1 都不允许，自然也不能访问其他表。

myisam. 加read锁，

当前session, 只能读该表，不能写该表，并且不能操作其他表。

其他session，只能读，不能写该表（阻塞中），可以操作其他表。

myisam. 加write锁,

当前session, 只能读写该表，不能操作其他表。

其他session，不能读写该表（阻塞中），可以操作其他表。

# 查看是否有表被锁

show open tables;

lock table xxxx表 read [write]

unlock tables;

对于 InnoDB 这种支持行锁的引擎，一般不使用 lock tables 命令来控制并发，毕竟锁住整个表的影响面还是太大。

在 MySQL 5.5 版本中引入了 MDL，当对一个表做增删改查操作的时候，自动加 MDL 读锁；当要对表做结构变更操作的时候，加 MDL 写锁。

读锁之间不互斥，因此你可以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，用来保证变更表结构操作的安全性。因此，如果有两个线程要同时给一个表加字段，其中一个要等另一个执行完才能开始执行。

示例

给一个小表加个字段，导致整个库挂了。

备注：这里的实验环境是 MySQL 5.6。

我们可以看到 session A 先启动，这时候会对表 t 加一个 MDL 读锁。由于 session B 需要的也是 MDL 读锁，因此可以正常执行。之后 session C 会被 blocked，是因为 session A 的 MDL 读锁还没有释放，而 session C 需要 MDL 写锁，因此只能被阻塞。如果只有 session C 自己被阻塞还没什么关系，但是之后所有要在表 t 上新申请 MDL 读锁的请求也会被 session C 阻塞。前面我们说了，所有对表的增删改查操作都需要先申请 MDL 读锁，就都被锁住，等于这个表现在完全不可读写了。如果某个表上的查询语句频繁，而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。

注意：事务中的 MDL 锁，在语句执行开始时申请，但是语句结束后并不会马上释放，而会等到整个事务commit提交后再释放。

Online DDL的过程是这样的：

1. 拿MDL写锁

2. 降级成MDL读锁

3. 真正做DDL， 和（增删改查读锁不互斥）

4. 升级成MDL写锁

5. 释放MDL锁

1、2、4、5如果没有锁冲突，执行时间非常短。第3步占用了DDL绝大部分时间，这期间这个表可以正常读写数据，是因此称为“online ”。我们文中的例子，是在第一步就堵住了。

1.3 思考

1 如何安全地给小表加字段？

（1），首先解决长事务，事务不提交，就会一直占着 MDL 锁。在 MySQL 的 information_schema 库的 innodb_trx 表中，你可以查到当前执行中的事务。如果你要做 DDL 变更的表刚好有长事务在执行，要考虑先暂停 DDL，或者 kill 掉这个长事务。

(2) 但考虑一下这个场景。如果你要变更的表是一个热点表，虽然数据量不大，但是上面的请求很频繁，而你不得不加个字段，你该怎么做呢？

这时候 kill 可能未必管用，因为新的请求马上就来了。比较理想的机制是，在 alter table 语句里面设定等待时间，如果在这个指定的等待时间里面能够拿到 MDL 写锁最好，拿不到也不要阻塞后面的业务语句，先放弃。之后开发人员或者 DBA 再通过重试命令重复这个过程。MariaDB 已经合并了 AliSQL 的这个功能，所以这两个开源分支目前都支持 DDL NOWAIT/WAIT n 这个语法。

ALTER TABLE tbl_name NOWAIT add column ...

ALTER TABLE tbl_name WAIT N add column ...

2 你在用–single-transaction 方法做逻辑备份的过程中，如果主库上的一个小表做了一个 DDL，比如给一个表上加了一列。这时候，从备库上会看到什么现象呢？（当备库用–single-transaction 做逻辑备份的时候，如果从主库的 binlog 传来一个 DDL 语句会怎么样？）

假设这个 DDL 是针对表 t1 的， 这里我把备份过程中几个关键的语句列出来：

1 Q1:SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

2 Q2:START TRANSACTION WITH CONSISTENT SNAPSHOT；

3 /* other tables */

4 Q3:SAVEPOINT sp;

5 /* 时刻 1 */

6 Q4:show create table `t1`;

7 /* 时刻 2 */

8 Q5:SELECT * FROM `t1`;

9 /* 时刻 3 */

10 Q6:ROLLBACK TO SAVEPOINT sp;

11 /* 时刻 4 */

12 /* other tables */

在备份开始的时候，为了确保 RR（可重复读）隔离级别，再设置一次 RR 隔离级别 (Q1);

启动事务，这里用 WITH CONSISTENT SNAPSHOT 确保这个语句执行完就可以得到一个一致性视图（Q2)；

设置一个保存点，这个很重要（Q3）；

show create 是为了拿到表结构 (Q4)，然后正式导数据 （Q5），回滚到 SAVEPOINT sp，在这里的作用是释放 t1 的 MDL 锁 （Q6）。

DDL 从主库传过来的时间按照效果不同，我打了四个时刻。题目设定为小表，我们假定到达后，如果开始执行，则很快能够执行完成。

参考答案如下：

1. 如果在 Q4 语句执行之前到达，现象：没有影响，备份拿到的是 DDL 后的表结构。

2. 如果在“时刻 2”到达，则表结构被改过，Q5 执行的时候，报 Table definition has changed, please retry transaction，现象：mysqldump 终止；

3. 如果在“时刻 2”和“时刻 3”之间到达，mysqldump 占着 t1 的 MDL 读锁，binlog 被阻塞，现象：主从延迟，直到 Q6 执行完成。

4. 从“时刻 4”开始，mysqldump 释放了 MDL 读锁，现象：没有影响，备份拿到的是 DDL 前的表结构。

2 行锁

MySQL 的行锁是在引擎层由各个引擎自己实现的。但并不是所有的引擎都支持行锁，比如 MyISAM 引擎就不支持行锁。

在 InnoDB 事务中，行锁是在需要的时候才加上的，多个更新就有多个行锁，但并不是不需要了就立刻释放，而是要等到事务结束时才释放。这个就是两阶段锁协议。

2.1 死锁和死锁检测

当并发系统中不同线程出现循环资源依赖，涉及的线程都在等待别的线程释放资源时，就会导致这几个线程都进入无限等待的状态，称为死锁。

当出现死锁以后，有两种策略：

1，等待，直到超时。通过innodb_lock_wait_timeout控制，默认50s.

2，发起死锁检测，发现死锁后，主动回滚死锁链条中的某一个事务，让其他事务得以继续执行。将参数 innodb_deadlock_detect 设置为 on，表示开启这个逻辑。

注意：主动检测死锁是有代价的。只有加锁访问的行上有锁，他才要检测。

所有事务都要更新同一行的场景？死锁开启会严重影响性能。

每个新来的被堵住的线程，都要判断会不会由于自己的加入导致了死锁，这是一个时间复杂度是 O(n) 的操作。假设有 1000 个并发线程要同时更新同一行，那么死锁检测操作就是 100 万（1000*1000）这个量级的。虽然最终检测的结果是没有死锁，但是这期间要消耗大量的 CPU 资源。因此，你就会看到 CPU 利用率很高，但是每秒却执行不了几个事务。

怎么解决由这种热点行更新导致的性能问题呢？问题的症结在于，死锁检测要耗费大量的 CPU 资源。

1，确保不会出现死锁，可以临时把死锁检测关掉。

2，控制更新同一行并发度。

3，业务优化。

小结

如果你的事务中需要锁多个行，要把最可能造成锁冲突、最可能影响并发度的锁的申请时机尽量往后放。但是，调整语句顺序并不能完全避免死锁。所以我们引入了死锁和死锁检测的概念，以及提供了三个方案，来减少死锁对数据库的影响。减少死锁的主要方向，就是控制访问相同资源的并发事务量。

2.2 思考

1，如果你要删除一个表里面的前 10000 行数据，有以下三种方法可以做到：

第一种，直接执行 delete from T limit 10000;

第二种，在一个连接中循环执行 20 次 delete from T 导致limit 500;

第三种，在 20 个连接中同时执行 delete from T limit 500。

你会选择哪一种方法呢？为什么呢？

选择第二种。第一种行锁范围太大，导致长事务。第三种，多个连接形成多个事务操作形成竞争，很容易导致阻塞。