5、全局锁和表锁

根据加锁范围:MySQL里面的锁可以分为:全局锁、表级锁、行级锁

全局锁:

对整个数据库实例加锁。

  • MySQL提供加全局读锁的方法:Flush tables with read lock(FTWRL)
    这个命令可以使整个库处于只读状态。使用该命令之后,数据更新语句、数据定义语句和更新类事务的提交语句等操作都会被阻塞。
  • 使用场景:全库逻辑备份。
  • 风险:
    1. 如果在主库备份,在备份期间不能更新,业务停摆
    2. 如果在从库备份,备份期间不能执行主库同步的binlog,导致主从延迟

官方自带的逻辑备份工具mysqldump,当mysqldump使用参数--single-transaction的时候,会启动一个事务,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。

一致性读是好,但是前提是引擎要支持这个隔离级别。比如,对于MyISAM这种不支持事务的引擎,如果备份过程中有更新,总是只能取到最新的数据,那么就破坏了备份的一致性。这时,我们就需要使用FTWRL命令了。
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。

  • 如果要全库只读,为什么不使用set global readonly=true的方式?
  1. 在有些系统中,readonly的值会被用来做其他逻辑,比如判断主备库。所以修改global变量的方式影响太大,不建议使用。
  2. 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。

表级锁

MySQL里面表级锁有两种,一种是表锁,一种是元数据所(meta data lock,MDL)

表锁的语法是:lock tables ... read/write,可以用unlock tables主动释放锁,也可以在客户端断开的时候自动释放。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。
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,加MDL读锁;当要对表做结构变更操作的时候,加MDL写锁。MDL锁是系统默认会加的

  • 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。
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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。

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,而会等到整个事务提交后再释放。所以在做表结构变更的时候,一定要小心不要导致锁住线上查询和更新。

那么,如何安全地给小表加字段?

首先要解决长事务,事务不提交,就会一直占着MDL锁。在MySQL的information_schema 库的 innodb_trx 表中,可以查到当前执行中的事务。如果要做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。

而如果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,此时不得不加个字段,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。之后再通过重试命令重复这个过程。

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