MySQL的全局锁和表级锁的具体使用

前言

在真实的企业开发环境中使用MySQL，MySQL肯定不会只有我一个人使用，而是一个团队显式的使用MySQL，或者是业务隐式的使用MySQL，那么多个用户或者客户端连接使用的时候，我们应该考虑一个问题：如果保证数据并发访问的一致性呢？这一篇我就来聊聊MySQL的锁，不涉及MySQL的事务隔离级别。

MySQL的全局锁会关闭所有打开的表，并使全部的表处于只读状态，它们的命令为：

# 全局锁，简称FTWRL
FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

# 解锁命令
UNLOCK TABLES;

对FTWRL进行实验：（以下的所有实验都是在MySQL8.0.22完成的）

session1	session2
FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
select * from test limit 1; (正常返回结果)
	select * from test limit 1; (正常返回结果)
insert into test(a,b,c) values(6,6,6); (报错)
	insert into test(a,b,c) values(8,8,8);# sql1 (阻塞)
UNLOCK TABLES;
	insert into test(a,b,c) values(8,8,8);# sql1 (session1解锁后，sql1立马执行成功)

从以上实验可以得出：当执行FTWRL后，所有的表变成了只读状态，其他更新的操作将会被阻塞。

全局锁的主要作用就是做全库逻辑备份，也就是把数据库的每个表都select出来存成文本。

当备份过程中，整个数据库处于只读状态，风险也是及其的大。如果是在主库备份，将会导致所有的业务表都不能修改数据；如果是在从库备份，这个时候从库不能执行主库传过来的binlog，会导致主从延迟。

好在InnoDB存储引擎支持事务，mysqldump有一个参数single-transaction，可以在事务中创建一致性快照，然后进行所有表备份。在有这个参数下，备份期间可以进行数据修改，所以正常开发中建议使用InnoDB存储引擎。

表级锁分为两种，一种是表锁，另一种是元数据锁。

表锁分为表读锁和表写锁，在MySQL的命令是：

# 表读锁
lock tables test read;

# 表写锁
lock tables test write;

接下来通过实验看下表读锁和表写锁有什么区别吧

表读锁

session1	session2
lock tables test read;
select * from test limit1; (正常返回结果)
	select * from test limit 1; (正常返回结果)
insert into test(a,b,c) values(6,6,6); (报错)
	insert into test(a,b,c) values(8,8,8); # sql1 (阻塞)
unlock tables;
	insert into test(a,b,c) values(8,8,8); # sql1 (session1解锁后，sql1立马写入成功)

在session1会话加上了表读锁，这个时候session1和session2都可以正常的读数据，但是session1写数据会报错，session2写数据会被阻塞，等到session1解锁了，session2的写数据才能执行成功。

从这个实验可以得出：表加上了表读锁之后，本线程和其他线程都可以读数据，本线程写数据会报错，其他线程写数据会阻塞。

表写锁

session1	session2
lock tables test write;
select * from test limi1; (正常返回结果)
	select * from test limit 1; # sql1 (阻塞)
unlock tables;
	select * from test limit; # sql1 (session1解锁后，sql1立马返回结果)
lock tables test write;
insert into test(a,b,c) values(6,6,6); (插入成功)
	insert into test(a,b,c) values(8,8,8);# sql 2 (阻塞)
unlock tables;
	insert into test(a,b,c) values(8,8,8);# sql2 (session1解锁后，sql2立马执行成功)

从以上实验可以得出：表加上了表写锁之后，本线程可以进行读写操作，其他线程的读写操作都会被阻塞。

在MySQL中，数据库的DDL不属于事务范畴，如果你在session1中select一行数据，这个时候session2给这张表新增了一列xxx，这个时候可能会出现事务特性被破坏、binlog顺序错乱等bug（MySQL官网上有公布出类似的bug，感兴趣可以自行去了解）。

为了解决以上的问题，从MySQL5.5.3引入了元数据锁，MDL锁不需要显式使用，MySQL会默认加上，它的作用就是保证数据库读写正确性。以下全部用MDL表示元数据锁。

当你对一张表进行增删查改的时候会默认加上MDL读锁；当你对一张表进行表结构更改的时候会默认加上MDL写锁。

session1	session2	session3	session4
begin;
select * from test lmi1; (正常返回结果)
	select * from test limit 1; (正常返回结果)
		alter table test add d int; (阻塞)
			select * from test limit 1; (阻塞)

一开始session1会话查询test的时候，获取到了MDL读锁，可以正常查询到数据。然后session2会话查询数据也会获取MDL读锁，不冲突，也可以正常查询到数据返回。

但是到了session3会话的时候，需要获取MDL写锁，这个时候因为session1的MDL读锁没有释放，所以会阻塞。后面session4也需要MDL读锁，但是因为session3被阻塞了，所以session4也会被阻塞。

假如这是一张线上业务表，这种场景将会使后面的任何操作都失效，表现出来就是这张表变得无法写和读。如果客户端配置了MySQL重试机制的话，会在超时的时候重新建立一个session会话重新请求，然后MySQL就会因为线程不停新增而崩溃。

从上面的例子可以知道MDL锁是在语句执行的时候默认加上的，但是语句执行完是不会释放的，只有等整个事务提交了才会释放MDL锁。

所以对于我们开发者来说，在工作中应该尽量避免慢查询、尽量保证事务及时提交、避免大事务等，对于DBA来说，也应该尽量避免在业务高峰期执行DDL操作。