引言
在并发场景下,数据库需要解决三类核心问题:
-
数据一致性:不能读到脏数据
-
并发安全:多个事务同时修改数据时不出错
-
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
从作用范围来看,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
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
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
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
-- 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
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
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
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
-- 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
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
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
- 用
show engine innodb status排查锁等待