概述

鎖是計算機協調多個進程或純線程并發訪問某一資源的機制，這些資源包括CPU、內存、I/O等，而在數據庫中，數據也是一種供許多用戶（進程/線程）共享的資源。如何保證數據并發訪問的一致性、有效性是所在有數據庫必須解決的一個問題，數據庫的鎖便是解決這個問題的重要工具。數據庫的事務具有4個屬性，即ACID，其中C即是一致性，所以在數據庫中，鎖和事務總是息息相關的。

MySQL中的鎖

在MySQL中，不同的存儲引擎，可能支持的鎖會有所不同。下面的內容主要圍繞使用比較多的InnoDB和MyISAM進行描述。

MySQL中的鎖，從粒度即范圍劃分為3類：全局鎖、表級鎖、行級鎖。實際上，其它的如BDB存儲引擎還有頁級鎖，這里不做介紹。

全局鎖

鎖住整個數據庫實例，使得整個庫處于只讀狀態，會阻塞DML和DDL語句，由MySQL的SQL層實現。可以使用以下命令為數據庫加全局鎖（簡稱FTWRL)

FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

釋放全局鎖命令如下

UNLOCK TABLES;

此外，在客戶端異常斷開后，全局鎖會自動釋放。全局鎖的典型使用場景是，做全庫邏輯備份（mysqldump）。

表級鎖

針對當前操作的整張表加鎖，實現簡單，消耗資源較少，InnoDB和MyISAM均支持表級鎖。表級鎖分為表鎖和MySQL5.5版本引入的元數據鎖（MDL）兩種。MDL不需要顯式使用，在訪問或操作一個表的時候會被自動加上。當對一個表做增刪改查操作的時候，加MDL讀鎖；當要對表做結構變更操作的時候，加MDL寫鎖。 MDL可以避免讀寫數據時突然變更了表結構等元數據而導致出現問題。

相關表級鎖的一些命令

-- 手動增加表鎖(READ為共享讀鎖，WRITE為獨占寫鎖）
LOCK TABLE 表名 READ | WRITE;
-- 查看表鎖情況
SHOW OPEN TABLES;
-- 刪除表鎖
UNLOCK TABLES;

表級鎖從資源管理角度又分為表共享讀鎖（共享鎖）和表獨占寫鎖（排他鎖）兩種形式。如果對數據表加了共享讀鎖，當前會話只能讀取加鎖的表數據，同時不能增刪改（報錯），也不能讀取其它表數據；其它的會話則可以讀取加鎖的表數據，增刪改將被阻塞，但可以操作其它表數據。

表共享讀鎖的演示

打開一個客戶端會話1，對tdep表加共享讀鎖，會話1可以讀取tdep表的數據，但不能進行增刪改，同時也不能操作其它表。

會話1對tdep表加共享讀鎖的表現

此時打開另外一個客戶端會話2，可以讀取tdep表數據，對tdep表進行增刪改將被阻塞，但可以操作其它數據表。

其它會話表現

表獨占寫鎖演示

打開一個客戶端會話1，對tdep表加獨占寫鎖，會話1可以對tdep表進行增刪改查，但依舊不可以操作其它表。

會話1對tdep表加獨占寫鎖的表現

打開另外一個客戶端會話2，會話可以操作其它數據表，但對tdep任何的操作包括select查詢都會被阻塞。

其它會話的表現

查看表級鎖定的爭用狀態

mysql> SHOW STATUS LIKE  'table_locks%';
+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| Table_locks_immediate | 99    |
| Table_locks_waited    | 0     |
+-----------------------+-------+

其中table_locks_immediate表示產生表級鎖定的次數；table_locks_waited表示出現表級鎖定爭用而發生等待的次數。

行級鎖

針對某行數據加鎖（也可能鎖定行之間的間隙），是一種排他鎖，防止其它事務修改此行。部分存儲引擎支持，比如InnoDB，下面主要講的就是InnoDB的行級鎖。

InnoDB行鎖是通過給索引上的索引項加鎖來實現的，因此InnoDB這種行鎖實現特點意味著：只有通過
索引條件檢索的數據，InnoDB才使用行級鎖，否則，InnoDB將使用表鎖（自動使用表鎖，不需要人員干預）！

InnoDB的行級鎖，按照鎖定范圍來說，分為三種：

記錄鎖（Record Locks），鎖定索引中一條記錄；間隙鎖（Gap Locks），要么鎖住索引記錄中間的值，要么鎖住第一個索引記錄前面的值或者最后一個索引記錄后面的值，其用于防止插入或更新間隙內的數據；Next-Key鎖，是索引記錄上的記錄鎖和在索引記錄之前的間隙鎖的組合。

按照功能來說，分為兩種：

共享鎖（S），允許一個事務去讀一行，阻止其他事務獲得相同數據集的排他鎖；排他鎖（X），允許獲得排他鎖的事務更新數據，阻止其他事務取得相同數據集的共享讀鎖和排他寫鎖。

對于INSERT、UPDATE、DELETE語句，InnoDB會自動給涉及數據集加排他鎖（X)；對于普通SELECT語句，InnoDB不會加任何鎖，事務可以通過以下語句顯示給記錄集加共享鎖或排他鎖。

-- 使用LOCK IN SHARE MODE手動添加共享鎖（S）
SELECT * FROM table_name WHERE condition LOCK IN SHARE MODE;

-- 使用FOR UPDATE手動添加排他鎖（x）
SELECT * FROM table_name WHERE condition FOR UPDATE;

使用COMMIT或ROLLBACK語句釋放鎖。

查看行級鎖爭用狀態

mysql> show status like 'innodb_row_lock%';
+-------------------------------+-------+
| Variable_name                 | Value |
+-------------------------------+-------+
| Innodb_row_lock_current_waits | 0     |
| Innodb_row_lock_time          | 0     |
| Innodb_row_lock_time_avg      | 0     |
| Innodb_row_lock_time_max      | 0     |
| Innodb_row_lock_waits         | 0     |
+-------------------------------+-------+

其中第2、3、5項是優化或分析問題的比較常用指標

Innodb_row_lock_current_waits：當前正在等待鎖定的數量；

Innodb_row_lock_time：從系統啟動到現在鎖定總時間長度；

Innodb_row_lock_time_avg：每次等待所花平均時間；

Innodb_row_lock_time_max：從系統啟動到現在等待最常的一次所花的時間；

Innodb_row_lock_waits：系統啟動后到現在總共等待的次數；

行鎖基本演示

使用2個會話分別連接MySQL服務器，首先使用會話1更新tdep表中id為3的記錄，其中id為主鍵，有索引，所以會自動為該記錄加上排他鎖（X），示例中關閉了自動提交，以驗證行鎖的效果。