MySQL 锁机制全解析:从锁的分类到并发更新是否阻塞

引言

在并发场景下,数据库需要解决三类核心问题:

  1. 数据一致性:不能读到脏数据

  2. 并发安全:多个事务同时修改数据时不出错

  3. 性能权衡:在一致性和并发性能之间取得平衡

MySQL(准确来说是 InnoDB 存储引擎 )通过一整套多层次锁机制 来解决这些问题。这些锁并不是"随便加的",而是紧密围绕 事务隔离级别、索引结构、并发访问模式 设计出来的。

本文将从三个层次展开:

  • MySQL 有哪些锁?
  • 表锁和行锁到底解决了什么问题?
  • 真实并发场景下,SQL 会不会阻塞?为什么?

一、MySQL 有哪些锁?------三大类锁体系

作用范围来看,MySQL 的锁可以分为三大类:

全局锁 → 表级锁 → 行级锁

全局锁(Global Lock)

1.1 什么是全局锁?

全局锁会锁住整个数据库实例,使其进入只读状态。

最典型的加锁方式是:

sql 复制代码
FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

此时:

  • 所有表都只能读
  • 所有写操作(INSERT / UPDATE / DELETE)都会被阻塞
1.2 全局锁的典型使用场景

逻辑备份

sql 复制代码
mysqldump --single-transaction ...

在早期 MySQL 版本中,为了保证备份过程中数据一致,通常需要加全局读锁。

1.3 全局锁的问题
  • 整库不可写
  • 在线业务几乎不可接受

现在更多使用 MVCC + 一致性快照,避免全局锁

表级锁(Table-level Lock)

表级锁的作用范围是 单张表,开销小,但并发能力有限。

2.1 表锁(Table Lock)

sql 复制代码
LOCK TABLE t_order READ;
LOCK TABLE t_order WRITE;
  • READ:其他线程可读,不可写
  • WRITE:其他线程既不可读,也不可写

InnoDB 一般不推荐使用显式表锁

2.2 元数据锁(MDL,Metadata Lock)

MDL 是自动加的锁,很多人"被它坑过,但不知道是它"。

  • 对表进行 CRUD → 加 MDL 读锁
  • 对表进行 DDL(ALTER / DROP) → 加 MDL 写锁

读写互斥!

sql 复制代码
-- 事务 A
SELECT * FROM t_order; -- 持有 MDL 读锁

-- 事务 B
ALTER TABLE t_order ADD COLUMN xxx; -- 等待

线上 DDL 阻塞业务的元凶

2.3 意向锁(Intention Lock)

意向锁是 InnoDB 行锁的"前置声明",存在于表级别。

  • 意向共享锁(IS)
  • 意向排他锁(IX)

作用:让表锁与行锁能快速判断是否冲突

"我要锁某几行了,你别直接给我整个表上锁"

行级锁(Row-level Lock)

行锁是 InnoDB 的核心竞争力,并发性能的关键。

3.1 记录锁(Record Lock)

锁住 某一条索引记录

  • S 锁(共享锁):读
  • X 锁(排他锁):写
sql 复制代码
SELECT * FROM t_order WHERE id = 10 LOCK IN SHARE MODE;
UPDATE t_order SET status = 1 WHERE id = 10;
3.2 间隙锁(Gap Lock)

锁住的是 索引区间之间的"空隙"

  • 只存在于 RR(可重复读)隔离级别
  • 目的:防止幻读
sql 复制代码
SELECT * FROM t_order WHERE id BETWEEN 10 AND 20 FOR UPDATE;

锁住 (10, 20) 这个区间,阻止插入新记录

间隙锁之间是兼容的

3.3 临键锁(Next-Key Lock)

Next-Key Lock = Record Lock + Gap Lock

  • 锁住记录本身
  • 同时锁住前面的间隙

这是 InnoDB RR 隔离级别的默认加锁策略

二、表锁和行锁解决了什么问题?

锁类型 解决的问题
表锁 DDL 与 DML 冲突
行锁 并发更新同一行
间隙锁 防止幻读
临键锁 范围查询 + 插入一致性

本质目标只有一个:
在并发环境下,保证事务隔离语义成立

三、并发场景实战分析:到底会不会阻塞?

场景 1:两个事务同时 UPDATE 同一条记录

sql 复制代码
UPDATE t_order SET status = 1 WHERE id = 100;

会阻塞

  • 第一个事务获取 id=100 的 X 锁
  • 第二个事务只能等待

场景 2:更新不同主键的记录

sql 复制代码
-- 事务 A
UPDATE t_order SET status = 1 WHERE id = 100;

-- 事务 B
UPDATE t_order SET status = 1 WHERE id = 200;

不会阻塞

  • 行锁粒度是"记录级"
  • 主键索引精确定位

场景 3:更新主键范围(存在索引)

sql 复制代码
UPDATE t_order SET status = 1 WHERE id BETWEEN 100 AND 200;
  • 加的是 Next-Key Lock
  • 会锁住区间

其他事务在该区间 INSERT 会被阻塞

场景 4:WHERE 条件未命中索引

sql 复制代码
UPDATE t_order SET status = 1 WHERE order_no = 'xxx';

如果 order_no 没有索引

  • InnoDB 会 全表扫描
  • 锁升级为 锁住大量记录甚至整表

这才是线上"莫名其妙阻塞"的根源

总结

锁不是 SQL 层决定的,而是:

SQL + 索引 + 隔离级别 + 引擎共同作用的结果

关键记忆点

  • RR 隔离级别 ≠ 只有行锁
  • Next-Key Lock 是默认策略
  • 无索引 ≈ 放弃行锁优势
  • MDL 是 DDL 阻塞的幕后黑手

实战建议

  • 所有更新 SQL 必须走索引
  • 范围更新要评估间隙锁影响
  • 线上 DDL 使用 Online DDL
  • show engine innodb status 排查锁等待
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