MySQL进阶 —— 超详细操作演示！！！（下）

MySQL进阶 —— 超详细操作演示！！！（下）

    • 五、锁
      • 5.1 概述
      • 5.2 全局锁
      • 5.3 表级锁
      • 5.4 行级锁
    • 六、InnoDB 引擎
      • 6.1 逻辑存储结构
      • 6.2 架构
      • 6.3 事务原理
      • 6.4 MVCC
    • 七、MySQL 管理
      • 7.1 系统数据库
      • 7.2 常用工具

MySQL— 基础语法大全及操作演示！！！

  • 1、MySQL概述
  • 2、SQL
  • 3、函数
  • 4、约束
  • 5、多表查询
  • 6、事务

MySQL进阶 —— 超详细操作演示！！！（持续更新）

  • 1、存储引擎
  • 2、索引
  • 3、SQL 优化
  • 4、视图 / 存储过程 / 触发器
  • 5、锁
  • 6、InnoDB 引擎
  • 7、MySQL 管理

五、锁

5.1 概述

锁是计算机协调多个进程或线程 并发访问 某一资源的机制。
在数据库中，除传统的计算资源（CPU、RAM、I/O）的争用以外，数据 也是一种供许多用户共享的资源。
如何保证数据 并发访问 的 一致性、有效性 是所有数据库必须解决的一个问题，锁冲突 也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说，锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。

MySQL中的锁，按照锁的粒度分，分为以下三类：

  • 全局锁：锁定数据库中的 所有表。
  • 表级锁：每次操作锁住 整张表。
  • 行级锁：每次操作锁住对应的 行数据。

5.2 全局锁

⭐️ 1). 介绍

全局锁 就是对 整个数据库实例 加锁，加锁后整个实例就处于 只读状态 ，后续的 DML的写语句 ，DDL语句，以及 更新操作 的事务提交语句都将 被阻塞。

其典型的使用场景是做全库的 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。

为什么全库逻辑备份，就需要加全局锁呢？

A. 我们一起先来分析一下不加全局锁，可能存在的问题。

  • 假设在数据库中存在这样三张表: tb_stock 库存表，tb_order 订单表，tb_orderlog 订单日志表。

在这里插入图片描述

  • 在进行数据备份时，先备份了tb_stock 库存表。
  • 然后接下来，在业务系统中，执行了 下单操作，扣减库存，生成订单（更新 tb_stock表，插入 tb_order表）。
  • 然后再执行备份 tb_order 表的逻辑。
  • 业务中执行 插入订单日志 操作。
  • 最后，又备份了 tb_orderlog 表。

此时备份出来的数据，是存在问题的。因为备份出来的数据，tb_stock 表与 tb_order 表的数据不一致(有最新操作的订单信息,但是库存数没减)。

那如何来规避这种问题呢?

  • 此时就可以借助于MySQL的 全局锁 来解决。

B. 再来分析一下加了全局锁后的情况
在这里插入图片描述
对数据库进行进行 逻辑备份 之前，先对整个数据库加上 全局锁 ，一旦加了全局锁之后，其他的 DDL、
DML 全部都处于 阻塞状态，但是可以执行 DQL语句，也就是处于 只读状态，而数据备份 就是 查询操作。

那么数据在进行逻辑备份的过程中，数据库中的数据就是不会发生变化的，这样就保证了数据的 一致性 和 完整性。

⭐️ 2). 语法

a). 加全局锁

flush tables with read lock ;

b). 数据备份

## 不是SQL语句，要在win的命令行中执行！
mysqldump -h 192.168.200.2 -uroot –p1234 rmzh > D:/rmzh.sql
  • 数据备份的相关指令, 在后面MySQL管理章节, 还会详细讲解.

c). 释放锁

unlock tables ;

⭐️ 3). 特点

数据库中加全局锁，是一个比较重的操作，存在以下问题：

  • 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引擎 中，我们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。

## 不是SQL语句，要在win的命令行中执行！
mysqldump --single-transaction -uroot –p1234 rmzh > rmzh.sql

5.3 表级锁

⭐️ 1). 介绍

表级锁，每次操作 锁住整张表。

  • 锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。
  • 应用在 MyISAM、InnoDB、BDB 等存储引擎中。

对于表级锁，主要分为以下三类：

  • 表锁
  • 元数据锁（meta data lock，MDL）
  • 意向锁

⭐️ 2). 表锁

对于表锁，分为两类：

  • 表共享读锁（read lock）
  • 表独占写锁（write lock）

语法：

  • 加锁：lock tables 表名... read/write。
  • 释放锁：unlock tables / (客户端断开连接) 。

特点:

A. 读锁
在这里插入图片描述

  • 左侧为客户端一，对指定表加了读锁，不会影响右侧客户端二的读，但是会 阻塞右侧客户端的写。

测试：
在这里插入图片描述

B. 写锁
在这里插入图片描述

  • 左侧为客户端一，对指定表加了写锁，会 阻塞右侧客户端的读和写。

测试：
在这里插入图片描述

结论:

  • 读锁 不会阻塞其他客户端的读，但是会阻塞写。
  • 写锁 既会阻塞其他客户端的读，又会阻塞其他客户端的写。

⭐️ 3). 元数据锁

meta data lock , 元数据锁，简写 MDL。

  • MDL加锁过程是系统自动控制，无需显式使用，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，在表上有活动事务的时候，不可以对元数据进行写入操作。
  • 为了避免 DML与DDL冲突，保证读写的正确性。

这里的 元数据，大家可以简单理解为就是 一张表的表结构。 也就是说，某一张表涉及到 未提交的事务 时，是不能够修改这张表的表结构的。

在MySQL5.5中引入了MDL，当对一张表进行增删改查的时候，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)。

常见的SQL操作时，所添加的元数据锁：
在这里插入图片描述
演示：

  • 当执行 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 等语句时，添加的是元数据共享锁（SHARED_READ / SHARED_WRITE），之间是 兼容 的。

在这里插入图片描述

  • 当执行 SELECT 语句时，添加的是 元数据共享锁（SHARED_READ），会阻塞元数据排他锁（EXCLUSIVE），之间是 互斥 的。

在这里插入图片描述

我们可以通过下面的SQL，来查看数据库中的 元数据锁 的情况：

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

我们在操作过程中，可以通过上述的SQL语句，来查看元数据锁的加锁情况。
在这里插入图片描述

⭐️ 4). 意向锁

a). 介绍

  • 为了避免DML在执行时，加的 行锁 与 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，使用意向锁来减少表锁的检查。

假如没有意向锁，客户端一对表加了行锁后，客户端二如何给表加表锁呢，来通过示意图简单分析一下：

  • 首先客户端一，开启一个事务，然后执行DML操作，在执行DML语句时，会对涉及到的行加行锁。
    在这里插入图片描述
  • 当客户端二，想对这张表加表锁时，会检查当前表是否有对应的行锁，如果没有，则添加表锁，此时就会从第一行数据，检查到最后一行数据，效率较低。
    在这里插入图片描述

有了意向锁之后 :

  • 客户端一，在执行DML操作时，会对涉及的行加行锁，同时也会对该表加上意向锁。
    在这里插入图片描述
  • 而其他客户端，在对这张表加表锁的时候，会根据该表上所加的意向锁来判定是否可以成功加表锁，而不用逐行判断行锁情况了。
    在这里插入图片描述

b). 分类

  • 意向共享锁(IS): 由语句 select ... lock in share mode 添加 。 与 表锁共享锁( read )兼容，与表锁排他锁( write )互斥。
  • 意向排他锁(IX): 由 insert、update、delete、select...for update 添加 。与表锁共享锁( read )及 排他锁( write )都互斥，意向锁之间不会互斥。

一旦事务提交了，意向共享锁、意向排他锁，都会自动释放。

5.4 行级锁

⭐️ 1). 介绍

行级锁，每次操作锁住对应的行数据。锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。应用在 InnoDB 存储引擎中。

InnoDB的数据是基于索引组织的，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。对于行级锁，主要分为以下三类：

  1. 行锁（Record Lock）：锁定单个行记录的锁，防止其他事务对此行进行 update 和 delete。在 RC、RR隔离级别下都支持。

在这里插入图片描述

  1. 间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录间隙（不含该记录），确保索引记录间隙不变，防止其他事务在这个间隙进行 insert，产生幻读。在 RR 隔离级别下都支持。

在这里插入图片描述

  1. 临键锁（Next-Key Lock）：行锁和间隙锁组合，同时锁住数据，并锁住数据前面的 间隙 Gap。在RR隔离级别下支持。

在这里插入图片描述

⭐️ 2). 行锁

a). 介绍

InnoDB实现了以下两种类型的行锁：

  • 共享锁（S）：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排它锁。
  • 排他锁（X）：允许获取排他锁的事务更新数据，阻止其他事务获得相同数据集的共享锁和排他锁。

两种行锁的兼容情况如下:
在这里插入图片描述
常见的SQL语句，在执行时，所加的行锁如下：

在这里插入图片描述

⭐️ 3). 间歇锁 & 临键锁

默认情况下，InnoDB 在 REPEATABLE READ 事务隔离级别运行，InnoDB 使用 next-key 锁进行搜索和索引扫描，以防止幻读。

  • 索引上的等值查询(唯一索引)，给不存在的记录加锁时, 优化为间隙锁 。
  • 索引上的等值查询(非唯一普通索引)，向右遍历时最后一个值不满足查询需求时，next-key lock 退化为间隙锁。
  • 索引上的范围查询(唯一索引)–会访问到不满足条件的第一个值为止。

注意：间隙锁唯一目的是防止其他事务插入间隙。间隙锁可以共存，一个事务采用的间隙锁不会
阻止另一个事务在同一间隙上采用间隙锁。

🚀🚀🚀 锁 快速食用：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------->

六、InnoDB 引擎

6.1 逻辑存储结构

6.2 架构

⭐️ 1). 概述

⭐️ 2). 内存结构
⭐️ 3). 磁盘结构

⭐️ 4). 后台线程

6.3 事务原理

⭐️ 1). 事务基础

⭐️ 2). redo log
⭐️ 3). undo log

6.4 MVCC

⭐️ 1). 基本概念

⭐️ 2). 隐藏字段
⭐️ 3). undolog

⭐️ 4). readview

⭐️ 5). 原理分析

🚀🚀🚀 InnoDB 引擎 快速食用：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------->

七、MySQL 管理

7.1 系统数据库

7.2 常用工具

⭐️ 1). mysql
⭐️ 2). mysqladmin
⭐️ 3). mysqlbinlog

⭐️ 4). mysqlshow
⭐️ 5). mysqldump
⭐️ 6). mysqlimport/source

🚀🚀🚀 MySQL 管理 快速食用：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------->

注：仅供学习参考，如有不足，欢迎指正！！！

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