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5 事务隔离级别与锁机制

news 2025/9/21 5:14:10

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元, 事务具有ACID 属性。

原子性(Atomicity) ：事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全都执行,要么全都不执行。
一致性(Consistent) ：在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规
则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完整性。
隔离性(Isolation) ：数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的“独
立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的,反之亦然。
持久性(Durable) ：事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。

5.1 事务隔离级别

读未提交：脏读
读已提交：不可重复读
可重复读：幻读
串行化：-

常看当前数据库的事务隔离级别: show variables like 'tx_isolation';
设置事务隔离级别：set tx_isolation='REPEATABLE-READ';

5.2 锁

（1）全局锁

锁定数据库中的所有表。

对整个数据库实例加锁，加锁后整个实例就只能读。典型的使用场景就是做全库的逻辑备份。对所有的表进行锁定。从而获取一致性视图，保证数据的完整性。


# 添加全局锁, 对某个数据库服务的所有数据库进行加锁
FLUSH TABLES WITH READ LOCK; # 逻辑备份
# 备份单个库 操作系统命令行运行
mysqldump -u 用户 -p 密码 --databases 库名 > /路径/备份名.sql   
# 备份所有库
mysqldump -u 用户 -p 密码 --all-databases > /路径/全量备份.sql  
# 压缩备份
mysqldump -u 用户 -p 密码 库名 | gzip > 备份.sql.gz# 解锁
UNLOCK TABLES;

特点
- 如果在主库上备份,那么在备份期间都不能执行更新. 业务基本上就得停摆
- 如果在从库上备份,那么在备份期间从库不能执行主库同步过来的二进制日志(binlog), 会导致主从延迟.
在InnoDB中, 可以在备份时加上参数--single-transaction参数来完成不加锁的一致性数据备份.

mysqldump --single-transaction -uroot -proot -h192.168.56.2 test_lock > test.sql # 底层通过快照读实现

（2）表级锁

每次操作锁住整张表。

分类:

表锁
元数据锁(meta data lock, MDL)
意向锁

表锁

表共享读锁(read lock)

# 加锁
LOCK TABLES table_a read;# 解锁, 客户端连接断开会自动解锁
UNLOCK TABLES

表独占写锁(write lock)

# 加锁
LOCK TABLES table_a write;
UNLOCK TABLES;

元数据锁(meta data lock, MDL)

MDL加锁过程是系统自动控制, 无需显示使用. 在访问一张表的时候会自动加上. MDL锁主要作用是维护表元数据的数据一致性. 在表上有活动的事务时, 不可以对元数据进行写入操作. 为了避免DML和DDL冲突，保证读写的正确性。

维护表结构的数据一致性.

即: 在某张表存在活动的事务时, 不能修改该表的表结构.

在MySQL5.5中引入了MDL，当对一张表进行增删改査的时候，加MDL读锁(共享);当对表结构进行变更操作的时候，加MDL写锁(排他)。

查看元数据锁:

select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.metadata_locks;

意向锁

为了避免行锁和表锁的冲突，在InnoDB中引入了意向锁。使得表锁不用检查每行数据是否加锁，使用意向锁来减少加表锁的检查。

意向共享锁/读锁
意向排他锁/写锁

查看意向锁和行锁的加锁情况

select object_type,object_schema,object_name,lock_type,lock_duration from performance_schema.data_locks;

（3）行级锁

每次操作锁住对应的行数据。

介绍

行级锁，每次操作锁住对应的行数据。锁定粒度最小，发生冲突的概率最低，并发度最高。应用到InnoDB中。

InnoDB是基于索引组织数据的。行锁是通过对索引上的索引项加锁来实现的，而不是对记录加的锁。

行级锁分类
- 行锁（Record Lock）：锁定单个行记录的锁。防止其他事务对此进行update和delete。RC和RR都支持
- 间隙锁（Gap Lock）：锁定某个记录间隙（不含该记录）。确保索引记录间隙不变。防止其他事务在此间隙进行insert，产生幻读。在RR隔离级别下支持。
- 临键锁（Next-Key Lock）：行锁和间隙锁的组合，同时锁住数据，并锁住前面的间隙。在RR下支持。

共享锁（S) / 读锁

允许事务去读加了读锁的数据，但是不允许写操作。

排他锁（X）/ 写锁

当一个事务对某行数据加了写锁，其他事务即不能读取，也不能写入。

加了共享锁后，其他事务不能在该查询的区间之内进行insert，update、delete操作。

select * from a;
# +----+-------+------+
# | id | name  | age  |
# +----+-------+------+
# |  1 | tom   |  111 |
# |  5 | zs    |   38 |
# | 10 | jully |   30 |
# +----+-------+------+
# 3 rows in set (0.00 sec)# 事务A
update a set name = "TT" where id = 2; # id=2数据不存在，自动升级为间隙锁，锁住1<id<5的间隙，防止插入操作
#Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
#Rows matched: 0  Changed: 0  Warnings: 0# 事务B
insert into a (id,name,age) value(2,"jully",30); # 插入id=2的数据失败，因为有间隙锁