一线大厂为什么口试必问分布式？
在一次又一次的失落败中,我总结了这份万字的《MySQL性能调优条记》
并发编程详解:十三个工具类,十大设计模式,从理论根本到案例实战
本日就和大家聊聊 MySQL 的锁。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，当涌现并发访问的时候，数据库须要合理地掌握资源的访问规则。而锁便是用来实现这些访问规则的主要数据构造。根据加锁的范围，MySQL 里面的锁大致可以分玉成局锁、表级锁和行锁三类。
全局锁顾名思义，全局锁便是对全体数据库实例加锁。MySQL 供应了一个加全局读锁的方法，命令是 Flush tables with read lock (FTWRL)。当你须要让全体库处于只读状态的时候，可以利用这个命令，之后其他线程的以下语句会被壅塞：数据更新语句（数据的增编削）、数据定义语句（包括建表、修正表构造等）和更新类事务的提交语句。
全局锁的范例利用场景是，做全库逻辑备份。也便是把整库每个表都 select 出来存成文本。
以前有一种做法，是通过 FTWRL 确保不会有其他线程对数据库做更新，然后对全体库做备份。把稳，在备份过程中全体库完备处于只读状态。
但是让整库都只读，听上去就很危险：
如果你在主库上备份，那么在备份期间都不能实行更新，业务基本上就得停摆；如果你在从库上备份，那么备份期间从库不能实行主库同步过来的 binlog，会导致主从延迟。
看来加全局锁不太好。但是细想一下，备份为什么要加锁呢？我们来看一下不加锁会有什么问题。
假设你现在要掩护“极客韶光”的购买系统，关注的是用户账户余额表和用户课程表。
现在发起一个逻辑备份。伪装备份期间，有一个用户，他购买了一门课程，业务逻辑里就要扣掉他的余额，然后往已购课程里面加上一门课。
如果韶光顺序上是先备份账户余额表 (u_account)，然后用户购买，然后备份用户课程表(u_course)，会怎么样呢？你可以看一下这个图：
业务和备份状态图
可以看到，这个备份结果里，用户 A 的数据状态是“账户余额没扣，但是用户课程表里面已经多了一门课”。如果后面用这个备份来规复数据的话，用户 A 就创造，自己赚了。
作为用户可别以为这样可真好啊，你可以试想一下：如果备份表的顺序反过来，先备份用户课程表再备份账户余额表，又可能会涌现什么结果？
也便是说，不加锁的话，备份系统备份的得到的库不是一个逻辑韶光点，这个视图是逻辑不一致的。
说到视图你肯定想起来了，我们在前面讲事务隔离的时候，实在是有一个方法能够拿到同等性视图的，对吧？
是的，便是在可重复读隔离级别下开启一个事务。
官方自带的逻辑备份工具是 mysqldump。当 mysqldump 利用参数–single-transaction的时候，导数据之前就会启动一个事务，来确保拿到同等性视图。而由于 MVCC 的支持，这个过程中数据是可以正常更新的。
你一定在迷惑，有了这个功能，为什么还须要 FTWRL 呢？同等性读是好，但条件是引擎要支持这个隔离级别。比如，对付 MyISAM 这种不支持事务的引擎，如果备份过程中有更新，总是只能取到最新的数据，那么就毁坏了备份的同等性。这时，我们就须要利用FTWRL 命令了。
以是，single-transaction 方法只适用于所有的表利用事务引擎的库。如果有的表利用了不支持事务的引擎，那么备份就只能通过 FTWRL 方法。这每每是 DBA 哀求业务开拓职员利用 InnoDB 替代 MyISAM 的缘故原由之一。
你大概会问，既然要全库只读，为什么不该用 set global readonly=true 的办法呢？确实 readonly 办法也可以让全库进入只读状态，但我还是会建议你用 FTWRL 办法，紧张有两个缘故原由：
一是，在有些系统中，readonly 的值会被用来做其他逻辑，比如用来判断一个库是主库还是备库。因此，修正 global 变量的办法影响面更大，我不建议你利用。二是，在非常处理机制上有差异。如果实行 FTWRL 命令之后由于客户端发生非常断开，那么 MySQL 会自动开释这个全局锁，全体库回到可以正常更新的状态。而将全体库设置为 readonly 之后，如果客户端发生非常，则数据库就会一贯保持 readonly 状态，这样会导致全体库永劫光处于不可写状态，风险较高。业务的更新不但是增编削数据（DML)，还有可能是加字段等修正表构造的操作（DDL）。不论是哪种方法，一个库被全局锁上往后，你要对里面任何一个表做加字段操作，都是会被锁住的。
但是，纵然没有被全局锁住，加字段也不是就能一帆风顺的，由于你还会碰到接下来我们要先容的表级锁。
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 主动开释锁，也可以在客户端断开的时候自动开释。须要把稳，lock tables 语法除了会限定别的线程的读写外，也限定了本线程接下来的操为难刁难象。
举个例子, 如果在某个线程 A 中实行 lock tables t1 read, t2 write; 这个语句，则其他线程写 t1、读写 t2 的语句都会被壅塞。同时，线程 A 在实行 unlock tables 之前，也只能实行读 t1、读写 t2 的操作。连写 t1 都不许可，自然也不能访问其他表。
在还没有涌现更细粒度的锁的时候，表锁是最常用的处理并发的办法。而对付 InnoDB 这种支持行锁的引擎，一样平常不该用 lock tables 命令来掌握并发，毕竟锁住全体表的影响面还是太大。
另一类表级的锁是 MDL（metadata lock)。MDL 不须要显式利用，在访问一个表的时候会被自动加上。MDL 的浸染是，担保读写的精确性。你可以想象一下，如果一个查询正在遍历一个表中的数据，而实行期间另一个线程对这个表构造做变更，删了一列，那么查询线程拿到的结果跟表构造对不上，肯定是弗成的。
因此，在 MySQL 5.5 版本中引入了 MDL，当对一个表做增编削查操作的时候，加 MDL读锁；当要对表做构造变更操作的时候，加 MDL 写锁。
读锁之间不互斥，因此你可以有多个线程同时对一张表增编削查。读写锁之间、写锁之间是互斥的，用来担保变更表构造操作的安全性。因此，如果有两个线程要同时给一个表加字段，个中一个要等另一个实行完才能开始实行。
虽然 MDL 锁是系统默认会加的，但却是你不能忽略的一个机制。比如下面这个例子，我常常看到有人掉到这个坑里：给一个小表加个字段，导致全体库挂了。
你肯定知道，给一个表加字段，或者修正字段，或者加索引，须要扫描全表的数据。在对大表操作的时候，你肯定会特殊小心，以免对线上做事造成影响。而实际上，纵然是小表，操作不慎也会出问题。我们来看一下下面的操作序列，假设表 t 是一个小表。
我们可以看到 session A 先启动，这时候会对表 t 加一个 MDL 读锁。由于 session B 须要的也是 MDL 读锁，因此可以正常实行。
之后 session C 会被 blocked，是由于 session A 的 MDL 读锁还没有开释，而 session C须要 MDL 写锁，因此只能被壅塞。
如果只有 session C 自己被壅塞还没什么关系，但是之后所有要在表 t 上新申请 MDL 读锁的要求也会被 session C 壅塞。前面我们说了，所有对表的增编削查操作都须要先申请MDL 读锁，就都被锁住，即是这个表现在完备不可读写了。
如果某个表上的查询语句频繁，而且客户端有重试机制，也便是说超时后会中兴一个新session 再要求的话，这个库的线程很快就会爆满。
你现在该当知道了，事务中的 MDL 锁，在语句实行开始时申请，但是语句结束后并不会立时开释，而会等到全体事务提交后再开释。
基于上面的剖析，我们来谈论一个问题，如何安全地给小表加字段？
首先我们要办理长事务，事务不提交，就会一贯占着 MDL 锁。在 MySQL 的information_schema 库的 innodb_trx 表中，你可以查到当前实行中的事务。如果你要做DDL 变更的表刚好有长事务在实行，要考虑先停息 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，但是上面的要求很频繁，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，由于新的要求立时就来了。比较空想的机制是，在 alter table语句里面设按期待韶光，如果在这个指定的等待韶光里面能够拿到 MDL 写锁最好，拿不到也不要壅塞后面的业务语句，先放弃。之后开拓职员或者 DBA 再通过重试命令重复这个过程。
MariaDB 已经合并了 AliSQL 的这个功能，以是这两个开源分支目前都支持 DDLNOWAIT/WAIT n 这个语法。
ALTER TABLE tbl_name NOWAIT add column ...ALTER TABLE tbl_name WAIT N add column ...小结
本日，我跟你先容了 MySQL 的全局锁和表级锁。
全局锁紧张用在逻辑备份过程中。对付全部是 InnoDB 引擎的库，我建议你选择利用–single-transaction 参数，对运用会更友好。
表锁一样平常是在数据库引擎不支持行锁的时候才会被用到的。如果你创造你的运用程序里有lock tables 这样的语句，你须要追查一下，比较可能的情形是：
要么是你的系统现在还在用 MyISAM 这类不支持事务的引擎，那要安排升级换引擎；要么是你的引擎升级了，但是代码还没升级。我见过这样的情形，末了业务开拓便是把lock tables 和 unlock tables 改成 begin 和 commit，问题就办理了。MDL 会直到事务提交才开释，在做表构造变更的时候，你一定要小心不要导致锁住线上查询和更新。
