MySQL基本架構與鎖的知識點有哪些

本篇內容主要講解“MySQL基本架構與鎖的知識點有哪些”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“MySQL基本架構與鎖的知識點有哪些”吧!

MySql架構

• SQL Layer

• Connection Pool : 連接池，用于接收連接請求和管理連接。

• ManagementService&Utilities 管理服務組件和工具組件，主要提供了一些備份，安全，主從，集群，等功能。

• SQL Interface：主要提供了SQL語句接口。包括SQL解析器，優化器，緩存等。將我們輸入的SQL語句，解析成節點樹，然后傳遞給存儲引擎執行。

• Storage Engine Layer：可插拔式的存儲引擎。常用的有InnoDB，MyISAM等

• File System : 底層文件系統。保存數據，索引，日志等文件。

MySQL鎖

鎖的分類

按粒度分

• 全局鎖（鎖database，由SQL Layer層實現）

• 表級鎖（由SQL Layer層實現）

• 表數據鎖

• 元數據鎖

• 行級鎖（由存儲引擎實現，如InnoDB）:

  可以鎖行，也可以鎖行與行之間的間隙

按功能分

• 共享鎖（S鎖）（讀鎖）

• 排他鎖（X鎖）（寫鎖）

鎖的演示

表鎖

• 表數據鎖

-- 對product表加讀鎖
-- 其他進程仍然可以對product表進行讀取，但不能寫(包括加讀鎖本身這個進程，也無法寫)
lock table product read;
-- 加鎖后，該進程只能訪問product表,無法訪問其他表。
select * from seller;
ERROR 1100 (HY000): Table 'seller' was not locked with LOCK TABLES
-- 當然可以讓當前進程給seller表加鎖
lock table seller read;
-- 如此以來，便可以訪問seller表，但由于一個進程只能持有一個表鎖，故原先的product表鎖被釋放，product表無法訪問


-- 其他未持有鎖的session可以訪問任意表

-- 釋放鎖
unlock tables;
-- 或者
unlock table; 
-- 上面兩句效果一樣
-- 只會釋放當前連接進程所持有的表鎖，而不是釋放所有鎖，

-- 對product表加寫鎖
lock table product write;
-- 其他線程對product表既不能讀，也不能寫


-- 查看表鎖狀態
show open tables;

-- 注意，一個連接進程，最多只能持有1個表鎖

• 元數據鎖（Meta Data Lock）

MDL無需顯式使用，在訪問一個表時，會自動加元數據鎖。MDL的作用是為了保證讀寫的正確性。

MDL讀鎖：在對某個表進行增刪改查操作時，加MDL讀鎖。

MDL寫鎖：在對某個表的結構進行修改(DDL)時，加MDL寫鎖。

讀鎖之間不互斥，讀寫，寫寫之間互斥。這樣是為了保證對表結構操作的安全性。

MDL可以認為是表結構鎖。需要改表結構時，自動加MDL寫鎖，其他時候加MDL讀鎖

DML,DQL語句，會自動加MDL的讀鎖

DDL語句，會自動加MDL的寫鎖

-- 線程A
begin;
select * from product;
-- 在一個事務內，MDL鎖是一直被持有的

-- 此時另起一個，線程B
alter table product add type varchar(10);
-- 執行上面的sql，會發現被阻塞住，因為線程B這一句需要MDL寫鎖

-- 再回到線程A
commit;
-- 線程A提交事務后，釋放MDL讀鎖
-- 此時能看到線程B的sql執行成功

注意：如上圖所示，session A 和 session B可以正常執行，session C 就被阻塞了，因為session C需要申請MDL寫鎖，關鍵是，session D也會被阻塞。當session A 提交后，會先執行session D，最后再執行session C。

觀察發現，如果先開啟事務，在事務里執行DDL，先不提交當前事務。再另起一個線程，執行DML，發現DML不會被阻塞。

這是因為DDL在執行完成后，會自動立刻commit（自動commit后會釋放MDL寫鎖）。

申請MDL鎖的操作會形成一個隊列，隊列中寫鎖獲取優先級高于讀鎖。一旦出現寫鎖等待，不但當前操作會被阻塞，同時還會阻塞后續該表的所有操作。事務一旦申請到MDL鎖后，直到事務執行完才會將鎖釋放。（這里有種特殊情況如果事務中包含DDL操作，mysql會在DDL操作語句執行前，隱式提交commit，以保證該DDL語句操作作為一個單獨的事務存在，同時也保證元數據排他鎖的釋放。

行鎖

行鎖是由存儲引擎實現的。InnoDB支持行鎖和事務，MyISAM不支持行鎖和事務。

InnoDB的行鎖是通過給索引項加鎖實現的。所以，若不是通過索引條件檢索的數據，InnoDB會使用表鎖。

InnoDB的行鎖

按照鎖定范圍分3種：

• Record Lock：記錄鎖，鎖定索引中的一條記錄

• Gap Lock：間隙鎖，鎖定記錄間的間隙

• Next-Key Locks：記錄鎖+間隙鎖組合

按功能分為

• 共享讀鎖

• 排他寫鎖

DML語句（INSERT/UPDATE/DELETE）會自動加上排他鎖

對于普通SELECT語句，InnoDB不加鎖（是通過MVCC的一致性非鎖定讀的方式完成的，這個后序再做總結），可以通過以下方式，手動添加鎖

-- 共享讀鎖
SELECT * FROM product LOCK IN SHARE MODE;

-- 排他寫鎖
SELECT * FROM product FOR UPDATE;

-- 查看行鎖情況
show status like '%innodb_row_lock%';

意向鎖

是InnoDB實現的表級鎖，在內部使用，無需用戶干預。

MySQL有多粒度的鎖實現，即行鎖和表鎖。那么意向鎖存在的意義是為了協調行鎖和表鎖。試想事務A申請了某表某一行的寫鎖X，事務B申請了該表的寫鎖X，那么事務B按理說也能修改事務A鎖定的某一行，這就產生了沖突。如果沒有意向鎖，某事務申請表鎖時，可能就得一行一行的掃描，看看是不是所有行都沒有鎖，所有行都沒鎖時，才能成功加表鎖。這樣效率就會很低。

所以意向鎖的作用就是表明某個事務有加行鎖的意圖，即，有人鎖住了某一行，或者將要鎖住某一行，這樣在其他人在加表鎖時，就能直接根據意向鎖的情況，判斷是否能夠加表鎖，而不必一行一行掃描了。

意向共享鎖 （IS）：加行共享鎖前，必須先取得IS鎖

意向排他鎖（IX）：加行排他鎖前，必須先取得IX鎖

意向鎖的作用主要是為了在針對全表操作時獲得性能提升。

比如：事務A對某一行加了鎖（無論是讀鎖還是寫鎖），事務B嘗試加表鎖，這時如果沒有意向鎖，就需要遍歷檢測每一行是否持有行鎖，這樣性能是極低的。

意向鎖只和表鎖互斥。

對于上表，可以做如下理解：

若某個表存在IS鎖，說明有個事務對某一行加了讀鎖，此時若要對該表加表鎖，只能加S鎖，不能加X鎖。所以IS和S兼容，和X互斥。

若某個表存在IX鎖，說明有個事務對某一行加了寫鎖，此時若要對該表加表鎖，都會被阻塞，S鎖和X鎖都不能加。所以IX和S和X都互斥。

IX和IX可以共存，可以理解為，有2個事務分別對不同的行加了寫鎖。

到此，相信大家對“MySQL基本架構與鎖的知識點有哪些”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！