mysql 锁介绍 - 技术栈

MySQL 锁机制是数据库并发控制的核心，用于保证数据的一致性和完整性。不同的存储引擎支持不同类型的锁，且锁的粒度、隔离级别和使用场景都会影响数据库的性能。以下是 MySQL 锁的详细介绍：

一、锁的分类

1. 按锁的粒度分类

表级锁
- 锁定整张表，开销小，加锁快；但并发度低。
- 适用于批量操作（如 ALTER TABLE）或写入密集型场景。
- 示例：MyISAM、Memory 存储引擎默认使用表级锁。
行级锁
- 锁定单个行记录，开销大，加锁慢；但并发度高。
- 适用于高并发事务（如 UPDATE、DELETE 操作）。
- 示例：InnoDB 存储引擎支持行级锁。
页级锁
- 锁定一页（通常 16KB），并发度介于表锁和行锁之间。
- 示例：BDB 存储引擎使用页级锁。

2. 按锁的模式分类

共享锁（Shared Lock，S 锁）
- 允许事务读取一行数据，多个事务可同时获取同一行的 S 锁。
- 语法：SELECT ... LOCK IN SHARE MODE。
排他锁（Exclusive Lock，X 锁）
- 允许事务更新或删除一行数据，同一行上的 X 锁会阻塞其他事务的 S 锁和 X 锁。
- 语法：SELECT ... FOR UPDATE。

3. 按锁的使用方式分类

自动锁
- MySQL 自动为 INSERT、UPDATE、DELETE 语句添加 X 锁。
显式锁
- 手动通过 SQL 语句加锁，如 SELECT ... LOCK IN SHARE MODE 或 SELECT ... FOR UPDATE。

二、InnoDB 存储引擎的锁特性

InnoDB 是 MySQL 默认的事务性存储引擎，其锁机制具有以下特点：

1. 行级锁实现

记录锁（Record Lock）：锁定单个行记录。
间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录之间的 "间隙"，防止幻读（Phantom Read）。

临键锁（Next-Key Lock） ：记录锁 + 间隙锁，锁定记录及其前一个间隙。

示例：

复制代码

-- 假设表 t 有索引 id，值为 1, 3, 5
SELECT * FROM t WHERE id > 2 FOR UPDATE;  -- 临键锁会锁定 (1, 3] 和 (3, 5] 以及 (5, +∞) 的间隙

2. 事务隔离级别与锁

READ UNCOMMITTED：最低级别，允许脏读，几乎不使用锁。
READ COMMITTED：仅锁定当前读取的记录，可能导致不可重复读。
REPEATABLE READ（InnoDB 默认）：使用临键锁，避免幻读，但可能导致死锁。
SERIALIZABLE：最高级别，强制事务串行执行，使用表级锁。

3. 意向锁（Intention Locks）

表级锁，用于表明某个事务正在锁定表中的行。
类型：
- 意向共享锁（IS）：表示事务准备在表的行上加 S 锁。
- 意向排他锁（IX）：表示事务准备在表的行上加 X 锁。

三、死锁（Deadlock）

1. 定义

两个或多个事务互相等待对方释放锁，导致所有事务无法继续执行。

2. 示例场景

复制代码

-- 事务 1
BEGIN;
UPDATE t SET val = 1 WHERE id = 1;  -- 锁定 id=1
UPDATE t SET val = 2 WHERE id = 2;  -- 等待事务 2 释放 id=2 的锁

-- 事务 2
BEGIN;
UPDATE t SET val = 3 WHERE id = 2;  -- 锁定 id=2
UPDATE t SET val = 4 WHERE id = 1;  -- 等待事务 1 释放 id=1 的锁

3. 处理机制

超时机制 ：当事务等待锁超过 innodb_lock_wait_timeout（默认 50 秒）时，自动回滚。
死锁检测：InnoDB 自动检测死锁，回滚代价最小的事务。

四、锁的优化建议

选择合适的存储引擎
- 事务性操作优先选择 InnoDB（支持行级锁和事务）。
- 非事务场景可考虑 MyISAM（表级锁，写入性能高）。
优化查询
- 使用索引：无索引时，InnoDB 会对全表加锁。
- 缩小锁范围：避免 SELECT ... FOR UPDATE 锁定不必要的行。
调整事务隔离级别
- 大多数场景使用 REPEATABLE READ（默认），读密集型场景可考虑 READ COMMITTED。
避免长事务
- 长事务持有锁时间长，增加死锁风险。
索引优化
- 确保 WHERE 子句中的条件字段有索引，减少锁的范围。
处理死锁
- 捕获死锁异常并重试，或通过 SHOW ENGINE INNODB STATUS 分析死锁原因。

五、常用锁相关命令

复制代码

-- 查看当前锁等待情况
SHOW ENGINE INNODB STATUS;

-- 查看当前事务
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TRX;

-- 查看锁等待情况
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCKS;
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCK_WAITS;

-- 手动加共享锁
SELECT * FROM table_name WHERE ... LOCK IN SHARE MODE;

-- 手动加排他锁
SELECT * FROM table_name WHERE ... FOR UPDATE;

六、总结

锁类型	粒度	并发度	典型场景
表级锁	整张表	低	批量操作（ALTER TABLE）
行级锁	单行	高	高并发事务（UPDATE/DELETE）
共享锁（S）	行 / 表	中	读取数据不允许被修改
排他锁（X）	行 / 表	低	更新或删除数据

合理使用 MySQL 锁机制是保证数据库性能和数据一致性的关键。在实际开发中，需根据业务场景选择合适的锁粒度和隔离级别，并通过索引优化减少锁冲突。