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42 grant之后要跟着flush privileges吗?

在 MySQL 里面,grant 语句是用来给用户赋权的。不知道你有没有见过一些操作文档里面提到,grant 之后要马上跟着执行一个 flush privileges 命令,才能使赋权语句生效。我最开始使用 MySQL 的时候,就是照着一个操作文档的说明按照这个顺序操作的。

那么,grant 之后真的需要执行 flush privileges 吗?如果没有执行这个 flush 命令的话,赋权语句真的不能生效吗?

接下来,我就先和你介绍一下 grant 语句和 flush privileges 语句分别做了什么事情,然后再一起来分析这个问题。

为了便于说明,我先创建一个用户:

create user 'ua'@'%' identified by 'pa';

这条语句的逻辑是创建一个用户’ua’@’%’,密码是 pa。注意,在 MySQL 里面,用户名 (user)+ 地址 (host) 才表示一个用户,因此 ua@ip1 和 ua@ip2 代表的是两个不同的用户。

这条命令做了两个动作:

  1. 磁盘上,往 mysql.user 表里插入一行,由于没有指定权限,所以这行数据上所有表示权限的字段的值都是 N;
  2. 内存里,往数组 acl_users 里插入一个 acl_user 对象,这个对象的 access 字段值为 0。

图 1 就是这个时刻用户 ua 在 user 表中的状态。

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图 1 mysql.user 数据行

在 MySQL 中,用户权限是有不同的范围的。接下来,我就按照用户权限范围从大到小的顺序依次和你说明。

全局权限

全局权限,作用于整个 MySQL 实例,这些权限信息保存在 mysql 库的 user 表里。如果我要给用户 ua 赋一个最高权限的话,语句是这么写的:

grant all privileges on *.* to 'ua'@'%' with grant option;

这个 grant 命令做了两个动作:

  1. 磁盘上,将 mysql.user 表里,用户’ua’@’%‘这一行的所有表示权限的字段的值都修改为‘Y’;
  2. 内存里,从数组 acl_users 中找到这个用户对应的对象,将 access 值(权限位)修改为二进制的“全 1”。

在这个 grant 命令执行完成后,如果有新的客户端使用用户名 ua 登录成功,MySQL 会为新连接维护一个线程对象,然后从 acl_users 数组里查到这个用户的权限,并将权限值拷贝到这个线程对象中。之后在这个连接中执行的语句,所有关于全局权限的判断,都直接使用线程对象内部保存的权限位。

基于上面的分析我们可以知道:

  1. grant 命令对于全局权限,同时更新了磁盘和内存。命令完成后即时生效,接下来新创建的连接会使用新的权限。
  2. 对于一个已经存在的连接,它的全局权限不受 grant 命令的影响。

需要说明的是,一般在生产环境上要合理控制用户权限的范围。我们上面用到的这个 grant 语句就是一个典型的错误示范。如果一个用户有所有权限,一般就不应该设置为所有 IP 地址都可以访问。

如果要回收上面的 grant 语句赋予的权限,你可以使用下面这条命令:

revoke all privileges on *.* from 'ua'@'%';

这条 revoke 命令的用法与 grant 类似,做了如下两个动作:

  1. 磁盘上,将 mysql.user 表里,用户’ua’@’%‘这一行的所有表示权限的字段的值都修改为“N”;
  2. 内存里,从数组 acl_users 中找到这个用户对应的对象,将 access 的值修改为 0。

db 权限

除了全局权限,MySQL 也支持库级别的权限定义。如果要让用户 ua 拥有库 db1 的所有权限,可以执行下面这条命令:

grant all privileges on db1.* to 'ua'@'%' with grant option;

基于库的权限记录保存在 mysql.db 表中,在内存里则保存在数组 acl_dbs 中。这条 grant 命令做了如下两个动作:

  1. 磁盘上,往 mysql.db 表中插入了一行记录,所有权限位字段设置为“Y”;
  2. 内存里,增加一个对象到数组 acl_dbs 中,这个对象的权限位为“全 1”。

图 2 就是这个时刻用户 ua 在 db 表中的状态。

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图 2 mysql.db 数据行

每次需要判断一个用户对一个数据库读写权限的时候,都需要遍历一次 acl_dbs 数组,根据 user、host 和 db 找到匹配的对象,然后根据对象的权限位来判断。

也就是说,grant 修改 db 权限的时候,是同时对磁盘和内存生效的。

grant 操作对于已经存在的连接的影响,在全局权限和基于 db 的权限效果是不同的。接下来,我们做一个对照试验来分别看一下。

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图 3 权限操作效果

需要说明的是,图中 set global sync_binlog 这个操作是需要 super 权限的。

可以看到,虽然用户 ua 的 super 权限在 T3 时刻已经通过 revoke 语句回收了,但是在 T4 时刻执行 set global 的时候,权限验证还是通过了。这是因为 super 是全局权限,这个权限信息在线程对象中,而 revoke 操作影响不到这个线程对象。

而在 T5 时刻去掉 ua 对 db1 库的所有权限后,在 T6 时刻 session B 再操作 db1 库的表,就会报错“权限不足”。这是因为 acl_dbs 是一个全局数组,所有线程判断 db 权限都用这个数组,这样 revoke 操作马上就会影响到 session B。

这里在代码实现上有一个特别的逻辑,如果当前会话已经处于某一个 db 里面,之前 use 这个库的时候拿到的库权限会保存在会话变量中。

你可以看到在 T6 时刻,session C 和 session B 对表 t 的操作逻辑是一样的。但是 session B 报错,而 session C 可以执行成功。这是因为 session C 在 T2 时刻执行的 use db1,拿到了这个库的权限,在切换出 db1 库之前,session C 对这个库就一直有权限。

表权限和列权限

除了 db 级别的权限外,MySQL 支持更细粒度的表权限和列权限。其中,表权限定义存放在表 mysql.tables_priv 中,列权限定义存放在表 mysql.columns_priv 中。这两类权限,组合起来存放在内存的 hash 结构 column_priv_hash 中。

这两类权限的赋权命令如下:

create table db1.t1(id int, a int);
 
grant all privileges on db1.t1 to 'ua'@'%' with grant option;
GRANT SELECT(id), INSERT (id,a) ON mydb.mytbl TO 'ua'@'%' with grant option;

跟 db 权限类似,这两个权限每次 grant 的时候都会修改数据表,也会同步修改内存中的 hash 结构。因此,对这两类权限的操作,也会马上影响到已经存在的连接。

看到这里,你一定会问,看来 grant 语句都是即时生效的,那这么看应该就不需要执行 flush privileges 语句了呀。

答案也确实是这样的。

flush privileges 命令会清空 acl_users 数组,然后从 mysql.user 表中读取数据重新加载,重新构造一个 acl_users 数组。也就是说,以数据表中的数据为准,会将全局权限内存数组重新加载一遍。

同样地,对于 db 权限、表权限和列权限,MySQL 也做了这样的处理。

也就是说,如果内存的权限数据和磁盘数据表相同的话,不需要执行 flush privileges。而如果我们都是用 grant/revoke 语句来执行的话,内存和数据表本来就是保持同步更新的。

因此,正常情况下,grant 命令之后,没有必要跟着执行 flush privileges 命令。

flush privileges 使用场景

那么,flush privileges 是在什么时候使用呢?显然,当数据表中的权限数据跟内存中的权限数据不一致的时候,flush privileges 语句可以用来重建内存数据,达到一致状态。

这种不一致往往是由不规范的操作导致的,比如直接用 DML 语句操作系统权限表。我们来看一下下面这个场景:

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图 4 使用 flush privileges

可以看到,T3 时刻虽然已经用 delete 语句删除了用户 ua,但是在 T4 时刻,仍然可以用 ua 连接成功。原因就是,这时候内存中 acl_users 数组中还有这个用户,因此系统判断时认为用户还正常存在。

在 T5 时刻执行过 flush 命令后,内存更新,T6 时刻再要用 ua 来登录的话,就会报错“无法访问”了。

直接操作系统表是不规范的操作,这个不一致状态也会导致一些更“诡异”的现象发生。比如,前面这个通过 delete 语句删除用户的例子,就会出现下面的情况:

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图 5 不规范权限操作导致的异常

可以看到,由于在 T3 时刻直接删除了数据表的记录,而内存的数据还存在。这就导致了:

  1. T4 时刻给用户 ua 赋权限失败,因为 mysql.user 表中找不到这行记录;
  2. 而 T5 时刻要重新创建这个用户也不行,因为在做内存判断的时候,会认为这个用户还存在。

小结

今天这篇文章,我和你介绍了 MySQL 用户权限在数据表和内存中的存在形式,以及 grant 和 revoke 命令的执行逻辑。

grant 语句会同时修改数据表和内存,判断权限的时候使用的是内存数据。因此,规范地使用 grant 和 revoke 语句,是不需要随后加上 flush privileges 语句的。

flush privileges 语句本身会用数据表的数据重建一份内存权限数据,所以在权限数据可能存在不一致的情况下再使用。而这种不一致往往是由于直接用 DML 语句操作系统权限表导致的,所以我们尽量不要使用这类语句。

另外,在使用 grant 语句赋权时,你可能还会看到这样的写法:

grant super on *.* to 'ua'@'%' identified by 'pa';

这条命令加了 identified by ‘密码’, 语句的逻辑里面除了赋权外,还包含了:

  1. 如果用户’ua’@’%‘不存在,就创建这个用户,密码是 pa;
  2. 如果用户 ua 已经存在,就将密码修改成 pa。

这也是一种不建议的写法,因为这种写法很容易就会不慎把密码给改了。

“grant 之后随手加 flush privileges”,我自己是这么使用了两三年之后,在看代码的时候才发现其实并不需要这样做,那已经是 2011 年的事情了。

去年我看到一位小伙伴这么操作的时候,指出这个问题时,他也觉得很神奇。因为,他和我一样看的第一份文档就是这么写的,自己也一直是这么用的。

所以,今天的课后问题是,请你也来说一说,在使用数据库或者写代码的过程中,有没有遇到过类似的场景:误用了很长时间以后,由于一个契机发现“啊,原来我错了这么久”?

你可以把你的经历写在留言区,我会在下一篇文章的末尾选取有趣的评论和你分享。感谢你的收听,也欢迎你把这篇文章分享给更多的朋友一起阅读。

上期问题时间

上期的问题是,MySQL 解析 statement 格式的 binlog 的时候,对于 load data 命令,解析出来为什么用的是 load data local。

这样做的一个原因是,为了确保备库应用 binlog 正常。因为备库可能配置了 secure_file_priv=null,所以如果不用 local 的话,可能会导入失败,造成主备同步延迟。

另一种应用场景是使用 mysqlbinlog 工具解析 binlog 文件,并应用到目标库的情况。你可以使用下面这条命令 :

mysqlbinlog $binlog_file | mysql -h$host -P$port -u$user -p$pwd

把日志直接解析出来发给目标库执行。增加 local,就能让这个方法支持非本地的 $host。