今天就跟大家聊聊有關(guān)MySQL中怎么實(shí)現(xiàn)全局鎖和表鎖,可能很多人都不太了解,為了讓大家更加了解,小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容,希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。
1. 全局鎖
全局鎖就是對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)例加鎖。MySQL 提供了一個(gè)加全局讀鎖的方法,命令是Flush tables with read lock (FTWRL)
。
當(dāng)你需要讓整個(gè)庫處于只讀狀態(tài)的時(shí)候,可以使用這個(gè)命令,之后其他線程的以下語句會(huì)被阻塞:數(shù)據(jù)更新語句(數(shù)據(jù)的增刪改)、數(shù)據(jù)定義語句(包括建表、修改表結(jié)構(gòu)等)和更新類事務(wù)的提交語句。
1.1 全局鎖使用場(chǎng)景
全局鎖的典型使用場(chǎng)景是,做全庫邏輯備份(mysqldump)。重新做主從時(shí)候
也就是把整庫每個(gè)表都 select 出來存成文本。
以前有一種做法,是通過 FTWRL 確保不會(huì)有其他線程對(duì)數(shù)據(jù)庫做更新,然后對(duì)整個(gè)庫做備份。注意,在備份過程中整個(gè)庫完全處于只讀狀態(tài)。
數(shù)據(jù)庫只讀狀態(tài)的危險(xiǎn)性:
如果你在主庫上備份,那么在備份期間都不能執(zhí)行更新,業(yè)務(wù)基本上就能停止。如果你在從庫上備份,那么備份期間從庫不能執(zhí)行主庫同步過來的binlog,會(huì)導(dǎo)致主從延遲。
注:上面邏輯備份,是不加--single-transaction
參數(shù)
看來加全局鎖不太好。但是細(xì)想一下,備份為什么要加鎖呢?來看一下不加鎖會(huì)有什么問題?
1.2 不加鎖產(chǎn)生的問題
比如手機(jī)卡,購買套餐信息
這里分為兩張表 u_acount (用于余額表),u_pricing (資費(fèi)套餐表)
步驟:
1 . u_account 表中數(shù)據(jù) 用戶A 余額:300
u_pricing 表中數(shù)據(jù) 用戶A 套餐:空
2. 發(fā)起備份,備份過程中先備份u_account表,備份完了這個(gè)表,這個(gè)時(shí)候u_account 用戶余額是300
3. 這個(gè)時(shí)候套用戶購買了一個(gè)資費(fèi)套餐100,餐購買完成,寫入到u_print套餐表購買成功,備份期間的數(shù)據(jù)。
4. 備份完成
可以看到備份的結(jié)果是,u_account 表中的數(shù)據(jù)沒有變, u_pricing 表中的數(shù)據(jù) 已近購買了資費(fèi)套餐100.
哪這時(shí)候用這個(gè)備份文件來恢復(fù)數(shù)據(jù)的話,用戶A 賺了100 ,用戶是不是很舒服啊。但是你的想想公司利益啊。
也就是說,不加鎖的話,備份系統(tǒng)備份的得到的庫不是一個(gè)邏輯時(shí)間點(diǎn),這個(gè)數(shù)據(jù)是邏輯不一致的。
1.3 為什么需要全局讀鎖(FTWRL)
可能有的人在疑惑,官方自帶的邏輯備份工具是 mysqldump。當(dāng) mysqldump 使用參數(shù)--single-transaction的時(shí)候,導(dǎo)數(shù)據(jù)之前就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)事務(wù),來確保拿到一致性快照視圖。而由于 MVCC 的支持,這個(gè)過程中數(shù)據(jù)是可以正常更新的。
為什么還需要 FTWRL 呢?
一致性讀是好,但前提是引擎要支持這個(gè)隔離級(jí)別。比如,對(duì)于 MyISAM 這種不支持事務(wù)的引擎,如果備份過程中有更新,總是只能取到最新的數(shù)據(jù),那么就破壞了備份的一致性。這時(shí),我們就需要使用FTWRL 命令了。
所以,single-transaction 方法只適用于所有的表使用事務(wù)引擎的庫。如果有的表使用了不支持事務(wù)的引擎,那么備份就只能通過 FTWRL 方法。這往往是 DBA 要求業(yè)務(wù)開發(fā)人員使用 InnoDB 替代 MyISAM 的原因之一。
1.4 全局鎖兩種方法
一.FLUSH TABLES WRITE READ LOCK
二.set global readonly=true
既然要全庫只讀,為什么不使用 set global readonly=true 的方式呢?確實(shí) readonly 方式也可以讓全庫進(jìn)入只讀狀態(tài),但我還是會(huì)建議你用 FTWRL 方式,主要有幾個(gè)原因:
一是,在有些系統(tǒng)中,readonly 的值會(huì)被用來做其他邏輯,比如用來判斷一個(gè)庫是主庫還是備庫。因此,修改 global 變量的方式影響面更大,我不建議你使用。
二是,在異常處理機(jī)制上有差異。如果執(zhí)行FTWRL 命令之后由于客戶端發(fā)生異常斷開,那么 MySQL 會(huì)自動(dòng)釋放這個(gè)全局鎖,整個(gè)庫回到可以正常更新的狀態(tài)。而將整個(gè)庫設(shè)置為 readonly 之后,如果客戶端發(fā)生異常,則數(shù)據(jù)庫就會(huì)一直保持 readonly 狀態(tài),這樣會(huì)導(dǎo)致整個(gè)庫長時(shí)間處于不可寫狀態(tài),風(fēng)險(xiǎn)較高。
三是,readonly 對(duì)super用戶權(quán)限無效
注 :業(yè)務(wù)的更新不只是增刪改數(shù)據(jù)(DML),還有可能是加字段等修改表結(jié)構(gòu)的操作(DDL)。不論是哪種方法,一個(gè)庫被全局鎖上以后,你要對(duì)里面任何一個(gè)表做加字段操作,都是會(huì)被鎖住的。
即使沒有被全局鎖住,加字段也不是就能一帆風(fēng)順的,還有表級(jí)鎖了
2. 表級(jí)鎖
MySQL 里面表級(jí)別的鎖有兩種:一種是表鎖,一種是元數(shù)據(jù)鎖(meta data lock,MDL)。
2.1 表鎖
lock tables 表名 read;#該表可以讀,不能ddl 和 dml 中增刪改,只能讀取表數(shù)據(jù)
lock tables 表名 read;# 既不能讀,也不能寫
表鎖的語法是 lock tables … read/write。與 FTWRL 類似,可以用 unlock tables 主動(dòng)釋放鎖,也可以在客戶端斷開的時(shí)候自動(dòng)釋放。需要注意,lock tables 語法除了會(huì)限制別的線程的讀寫外,也限定了本線程接下來的操作對(duì)象。
舉個(gè)例子, 如果在某個(gè)線程 A 中執(zhí)行 lock tables t1 read, t2 write; 這個(gè)語句,則其他線程寫 t1、讀寫 t2 的語句都會(huì)被阻塞。同時(shí),線程 A 在執(zhí)行 unlock tables 之前,也只能執(zhí)行讀 t1、讀寫 t2 的操作。連寫 t1 都不允許,自然也不能訪問其他表。
在還沒有出現(xiàn)更細(xì)粒度的鎖的時(shí)候,表鎖是最常用的處理并發(fā)的方式。而對(duì)于 InnoDB 這種支持行鎖的引擎,一般不使用 lock tables 命令來控制并發(fā),畢竟鎖住整個(gè)表的影響面還是太大
2.2 MDL 鎖
另一類表級(jí)的鎖是 MDL(metadata lock)。MDL 不需要顯式使用,在訪問一個(gè)表的時(shí)候會(huì)被自動(dòng)加上。MDL 的作用是,保證讀寫的正確性。你可以想象一下,如果一個(gè)查詢正在遍歷一個(gè)表中的數(shù)據(jù),而執(zhí)行期間另一個(gè)線程對(duì)這個(gè)表結(jié)構(gòu)做變更,刪了一列,那么查詢線程拿到的結(jié)果跟表結(jié)構(gòu)對(duì)不上,肯定是不行的。
因此,在 MySQL 5.5 版本中引入了 MDL,當(dāng)對(duì)一個(gè)表做增刪改查操作的時(shí)候,加 MDL讀鎖;當(dāng)要對(duì)表做結(jié)構(gòu)變更操作的時(shí)候,加 MDL 寫鎖
讀鎖之間不互斥,因此你可以有多個(gè)線程同時(shí)對(duì)一張表增刪改查。
讀寫鎖之間、寫鎖之間是互斥的,用來保證變更表結(jié)構(gòu)操作的安全性。因此,如果有兩個(gè)線程要同時(shí)給一個(gè)表加字段,其中一個(gè)要等另一個(gè)執(zhí)行完才能開始執(zhí)行。
雖然 MDL 鎖是系統(tǒng)默認(rèn)會(huì)加的,但卻是你不能忽略的一個(gè)機(jī)制。
比如下面這個(gè)例子,我經(jīng)常看到有人掉到這個(gè)坑里:給一個(gè)小表加個(gè)字段,導(dǎo)致整個(gè)庫掛了。
肯定知道,給一個(gè)表加字段,或者修改字段,或者加索引,需要掃描全表的數(shù)據(jù)。在對(duì)大表操作的時(shí)候,你肯定會(huì)特別小心,以免對(duì)線上服務(wù)造成影響。而實(shí)際上,即使是小表,操作不慎也會(huì)出問題。我們來看一下下面的操作序列,假設(shè)表 t 是一個(gè)小表。
show full processlist
查看mdl 鎖詳情
我們可以看到 session A 先啟動(dòng),這時(shí)候會(huì)對(duì)表 t 加一個(gè) MDL 讀鎖。由于 session B 需要的也是 MDL 讀鎖,因此可以正常執(zhí)行。
之后 session C 會(huì)被 blocked,是因?yàn)?session A 的 MDL 讀鎖還沒有釋放,而 sessionC 需要MDL 寫鎖,因此只能被阻塞。
如果只有 session C 自己被阻塞還沒什么關(guān)系,但是之后所有要在表 t 上新申請(qǐng) MDL 讀鎖的請(qǐng)求也會(huì)被 session C 阻塞。前面說了,所有對(duì)表的增刪改查操作都需要先申請(qǐng)MDL 讀鎖,就都被鎖住,等于這個(gè)表現(xiàn)在完全不可讀寫了。
如果某個(gè)表上的查詢語句頻繁,而且客戶端有重試機(jī)制,也就是說超時(shí)后會(huì)再起一個(gè)新session 再請(qǐng)求的話,這個(gè)庫的線程很快就會(huì)爆滿。
事務(wù)中的 MDL 鎖,在語句執(zhí)行開始時(shí)申請(qǐng),但是語句結(jié)束后并不會(huì)馬上釋放,而會(huì)等到整個(gè)事務(wù)提交后再釋放。
注 : 一般行鎖都有鎖超時(shí)時(shí)間。但是MDL鎖沒有超時(shí)時(shí)間的限制,只要事務(wù)沒有提交就會(huì)一直鎖注。
2.2.1 怎么解決了這個(gè)MDL鎖
上面不是說了嗎,提交或者回滾這個(gè)事務(wù)。所以要找到這個(gè)事務(wù)
怎么找到這個(gè)事務(wù), 通過information_schema.innodb_trx
查看事務(wù)的執(zhí)行時(shí)間
# 查看事務(wù)超過60s的事務(wù) mysql> select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60\G; trx_started 表示什么時(shí)候執(zhí)行的這個(gè)事務(wù) #查看系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間 mysql> select now();
事務(wù)開始時(shí)間和系統(tǒng)現(xiàn)在時(shí)間,一看事務(wù)執(zhí)行了這么久。
查看這個(gè)線程id
怎么處理了這個(gè)長事務(wù)的線程id了
首先看show full processlist; 中host 哪個(gè)字段 ,到底是誰連接了數(shù)據(jù)庫。例:我上面是localhost環(huán)境,進(jìn)去commit或者/rollback ,哪如果不是localhost 環(huán)境了,是程序連接了這時(shí)候就要kill掉了
2.2.2 我身上發(fā)生的趣事
上次有個(gè)DBA 問我, 造成很大主從延遲,說要怎么解決。
我說你怎么解決的延遲, 知道主從延遲造成的具體的原因嗎?
ta給我說,開啟了多線程, 但是延遲還是很大,基本沒怎么用到多線程。
我說你怎么知道主從延遲,需要開啟多線程復(fù)制來解決, ta給我說,網(wǎng)上別人blog這莫說的,我一口老血吐出來。
后來又問ta, 主從延遲正常情況下,做了什么操作, ta給我說修改了alter 表結(jié)構(gòu)。
然后讓ta 看是不是mdl 鎖造成的,讓tashow full processlist
,一看果然是mdl 鎖原因。
然后跟ta 說 找長事務(wù), 找到以后跟開發(fā)商議,這個(gè)長事務(wù)在做什么操作可不可以kill掉。
注:這是我真實(shí)遇到,別人問我這樣問題。首先你要知道造成這個(gè)結(jié)果,你事先做了什么操作, 然后解決這個(gè)問題,最根本你還是要知道原因,然后下次避免。
還有網(wǎng)上的環(huán)境,系統(tǒng)版本,應(yīng)用版本,遇到問題的情況,跟你是不是一樣,有時(shí)候不要盲目相信。
2.3 如何安全地給小表加字段?
首先我們要解決長事務(wù),事務(wù)不提交,就會(huì)一直占著 MDL 鎖。在 MySQL 的information_schema 庫的 innodb_trx 表中,你可以查到當(dāng)前執(zhí)行中的事務(wù)。如果你要做 DDL 變更的表剛好有長事務(wù)在執(zhí)行,要考慮先暫停 DDL,或者 kill 掉這個(gè)長事務(wù)。這也是為什么需要在低峰期做ddl 變更,當(dāng)然也要考慮具體做什么ddl,參考官方的online ddl。
2.4 online ddl 過程
拿MDL寫鎖
降級(jí)成MDL讀鎖
真正做DDL
升級(jí)成MDL寫鎖
釋放MDL鎖
1、2、4、5如果沒有鎖沖突,執(zhí)行時(shí)間非常短。第3步占用了DDL絕大部分時(shí)間,這期間這個(gè)個(gè)表可以正常讀寫數(shù)據(jù),是因此稱為”online”
看完上述內(nèi)容,你們對(duì)MySQL中怎么實(shí)現(xiàn)全局鎖和表鎖有進(jìn)一步的了解嗎?如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容,請(qǐng)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)公司行業(yè)資訊頻道,感謝大家的支持。
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文章標(biāo)題:MySQL中怎么實(shí)現(xiàn)全局鎖和表鎖-創(chuàng)新互聯(lián)
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