前言

数据库锁设计的初衷是处理并发问题。作为多用户共享的资源,当出现并发访问的时候,数据库需要合理地控制资源的访问规则。而锁就是用来实现这些访问规则的重要数据结构。

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。这篇文章主要分享全局锁和表级锁,主要介绍的是碰到锁时的现象和其背后的原理。而关于行锁的内容,下一篇文章中再详细介绍。

一、全局锁

顾名思义,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)。当你需要让整个库处于只读状态的时候,可以使用这个命令,之后其他线程的以下语句会被阻塞: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。因此,这种方法并不适用。

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。有了这个功能,为什么还需要FTWRL呢?因为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。

业务的更新不只是增删改数据(DML),还有可能是加字段等修改表结构的操作(DDL)。不论是哪种方法,一个库被全局锁上以后,你要对里面任何一个表做加字段操作,都是会被锁住的。

二、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)。

表锁的语法是 lock tables … read/write。与FTWRL类似,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。需要注意,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作对象。

表锁是最常用的处理并发的方式。而对于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。

另一类表级的锁是MDL(metadata lock)。MDL不需要显式使用,在访问一个表的时候会被自动加上。MDL的作用是,保证读写的正确性。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。

读锁之间不互斥。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。

经常看到有人掉到这个坑里:给一个小表加个字段,导致整个库挂了。是因为MDL 会直到事务提交才会释放,一旦加上MDL锁,就会堵塞之后的写操作,从而堵塞之后的所有操作。因此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。

三、如何安全地给小表加字段?

首先我们要解决长事务,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。

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。


标题:(6)全局锁和表锁:给表加个字段怎么有这么多阻碍——MySQL学习笔记
作者:AlgerFan
地址:https://www.algerfan.cn/articles/2019/08/07/1565168360437.html
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