数据库锁设计的初衷是为了处理并发问题，根据加锁的范围，MySQL 里的锁大致分为 全局锁、表锁、行锁 三类。

全局锁

对整个数据库实例加锁。
当你需要让整个库处于只读状态的时候，可以用下面的命令：
flush tables with read lock
DFTWRL 之后，其他线程的以下语句会被阻塞：数据更新语句（增删改，DML）、数据定义语句（建表、修改表结构等，DDL）、更新类事务的提交语句。

全局锁的典型使用场景是 做全库逻辑备份。也就是把整库每个表都 select 出来存成文本。

在备份过程中，整个库完全处于只读状态。加锁会出现以下问题：

• 如果在主库上备份，那备份期间不能执行更新操作，业务基本上就得停摆。
• 如果在从库上备份，那备份期间从库不能执行主库同步过来的 binlog，导致主从延迟。

那不加锁的话，问题就更严重了，会导致备份数据逻辑不一致。

我们知道在可重复读隔离级别下，启动一个事务，是可以拿到一致性视图的。官方自带的逻辑备份工具是 mysqldump，使用 --single-transaction 参数，导数据前会启动一个事务，确保拿到一致性视图，由于 MVCC 的支持，整个过程中数据是可以正常更新的。

那有了上述功能，为什么还需要 DFTWRL 呢？因为上述功能的前提是：引擎要支持事务，还得支持可重复读隔离级别，只是用与所有表都使用事务引擎的库。

表级锁

表级锁包括 表锁 和 元数据锁（meta data lock，MDL）

表锁

表锁一般是在数据库引擎不支持行锁的时候才会被用到。
表锁的语法是：lock tables ... read / write。可以用 unlock tables 主动释放锁，也可以在客户端断开的时候自动释放。但是 lock tables 语法除了会限制别的线程读写外，也限定了本线程接下来的操作对象。

比如，如果在线程 A 中执行 lock tables t1 read, t2 write; 这个语句，则别的线程读 t1 和 读写 t2 的语句都会被阻塞，线程 A 在执行 unlock tables 之前也只能读 t1 和 读写 t2。

元数据锁 MDL

MDL 不需要显示的调用，在访问一个表的时候会自动加上。
作用是保证读写的正确性。

可以想象一下，如果一个查询正在遍历表中数据，执行期间有另一个线程对表结构做了更改，删除了一列，那么查询线程的数据跟表结构对不上，肯定是不行的。

所以在 MySQL 5.5 版本引入了 MDL，当对一个表进行增删改查的时候，加 MDL 读锁，当对表结构做更改的时候，加 MDL 写锁。

• 读锁之间不互斥，因此可以有多个线程同时进行增删改查。
• 读写锁之间、写锁之间是互斥的，用来保证变更表结构操作的安全性。如果有两个线程要同时给一个表加字段，那其中一个就得等另一个执行完成，才能开始执行。

为什么给一个小表加字段，却导致整个库挂了？
给一个表加字段、修改字段、加索引，都会扫描全表数据。在对大表进行操作的时候，你肯定会特别小心，以免对线上服务造成影响。实际上即使是小表，操作不慎也会出问题。比如下面的操作序列，假设表 t 是一个小表：

操作序列.jpg

session A 先启动，在执行 select 的时候，会对表 t 加 MDL 读锁。
session B 需要 MDL 读锁，可以正常执行。
但是 session C 需要 MDL 写锁，因此被阻塞。如果只是 session C 被阻塞还好，但是之后所有在表 t 上需要 MDL 读锁的请求都会被 session C 阻塞，也就是表 t 暂时无法读写！

事务中的 MDL 锁，在语句执行开始时申请，在语句执行结束后不会马上释放，只有等事务提交后才会释放。所以只有在 session A 的事务提交后，session C 的语句才会开始执行。

如果这个表上查询语句频繁，而且客户端有重试机制，就是超时后会再起一个新 session 请求的话，这个库的线程很快就会爆满。

如何安全的给小表加字段？

• 解决长事务，事务不提交，就会一直占着 MDL 锁。可以在 information_schema 库的 innodb_trx 表中，查找当前执行中的事务。如果要做 DDL 的表刚好有长事务在执行，可以考虑等会执行 DDL，或先 kill 掉长事务。
• 如果是个热点表，数据量不大，但是上述请求很频繁，又不得不添加一个字段的时候，最好是在 alter table 语句中添加等待时间，如果能在指定的等待时间里拿到 MDL 写锁最好，拿不到也不要阻塞后面的语句，先放弃，然后多次重试。

MySQL 5.6 版本的 Online DDL 过程

1. 拿 MDL 写锁
2. 退化成 MDL 读锁
3. 做 DDL
4. 升级为 MDL 写锁
5. 释放 MDL 锁

1、2、4、5 如果没有锁冲突，执行时间非常短。第 3 步占用了 DDL 绝大部分时间，期间这个表可以正常读写数据，所以叫 Online DDL。

行锁

针对数据表中行记录的锁。比如事务 A 更新了一行，事务 B 也要更新同一行，就得等事务 A 提交后才能进行更新。

两阶段锁

在 InnoDB 中，行锁是在需要的时候才加上的，但并不是不需要了就立即释放，而是要等到事务结束时才释放。

所以事务中需要锁多个行时，要把最可能造成锁冲突、最可能影响并发度的锁尽量往后放。

死锁和死锁检测

当并发系统中不同线程出现循环资源依赖，涉及的线程都在等待别的线程释放资源时，就会导致这几个线程都进入无限等待的状态，称为死锁。

死锁等待.jpg

如上，事务 A 在等待事务 B 释放 id=2 的行锁，事务 B 在等待事务 A 释放 id=1 的行锁，造成死锁。出现死锁后，有两种策略：

• 直接进入等待，直到超时。超时时间可以通过 innodb_lock_wait_timeout 来设置（默认 50s）。
• 发起死锁检测，发现死锁后，主动回滚链条中的某一个事务，让其他事务得以继续执行。将参数 innodb_deadlock_detect 设置为 on，表示开启这个逻辑（默认就是 on）。

死锁检测过程：每当一个事务被锁住的时候，就要看看它所依赖的线程有没有被别人锁住，如此循环，最后判断是否出现了循环等待（死锁）。

假设有1000个并发线程都要更新同一行数据，那么死锁检测操作就是 100万 这个数量级的（1000 * 1000）。虽然最后检测的结果不是死锁，但这个过程要消耗大量的 CPU 资源。因此就会看到 CPU 利用率很高，但是每秒执行不了几个事务。

如何解决由热点行更新导致的性能问题呢？

• 一种是如果能确保这个业务一定不会出现死锁，可以临时把死锁检测关掉。而关掉死锁检测意味着可能会出现大量的超时，所以不建议这样。
• 另一种思路是控制并发度。比如对于同一行的更新，在进入引擎之前排队，这样在 InnoDB 内部就不会有大量的死锁检测工作了。
• 还有就是可以将一行改成逻辑上的多行来减少锁冲突。

减少死锁的主要方向，就是控制访问相同资源的并发事务量。