MySQL锁
MySQL 的锁机制是保证数据一致性和并发控制的核心组件。不同的锁类型和策略在不同场景下协调事务间的资源竞争。以下从锁的分类、不同锁之间的关系、以及实际应用场景展开详细介绍：
一、MySQL 锁的分类
1. 全局锁（Global Lock）
- 作用：锁定整个数据库实例，确保备份一致性。
- 使用场景：执行
FLUSH TABLES WITH READ LOCK（FTWRL）后，所有表变为只读状态，常用于物理备份工具（如mysqldump）。 - 注意：全局锁对业务影响极大，通常建议使用 InnoDB 引擎的
--single-transaction参数实现无锁一致性读。
2. 表级锁（Table-Level Lock）
表锁（Table Lock）：
- 共享锁（S Lock）：允许读，阻止其他事务的写操作。
- 排他锁（X Lock）：禁止其他事务的读/写。
- 手动触发：
LOCK TABLES ... READ/WRITE，需显式释放（UNLOCK TABLES）。 - 特点：锁粒度粗，并发性低，MyISAM 默认使用表锁。
元数据锁（Metadata Lock, MDL）：
- 作用：防止表结构变更（DDL）与数据操作（DML）冲突。
- 自动加锁：DML 操作加 MDL 读锁，DDL 操作加 MDL 写锁。
- 问题：长事务可能阻塞 DDL 操作（如修改字段），导致后续查询被阻塞。
意向锁（Intention Lock）
- 作用：快速判断表是否被行锁占用，避免逐行检查。
- 意向共享锁（IS）：事务打算在行上加共享锁。
- 意向排他锁（IX）：事务打算在行上加排他锁。
- 兼容性：IS 与 IX 相互兼容，但 IS/IX 与表级 S/X 锁互斥。
3. 行级锁（Row-Level Lock）
仅 InnoDB 支持，锁粒度细，并发性高，但开销较大：
- 记录锁（Record Lock）：锁定索引中的某一行（若表无索引，退化为表锁）。
- 间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录的间隙（如
id BETWEEN 10 AND 20），防止幻读。 - 临键锁（Next-Key Lock）：记录锁 + 间隙锁，锁定左开右闭区间（如
(5, 10]）。 - 插入意向锁（Insert Intention Lock）：一种特殊的间隙锁，标记准备插入的位置，允许不同插入点并发插入。
二、不同锁之间的关系
1. 层级关系
- 全局锁 > 表级锁 > 行级锁：高层锁会限制底层锁的获取。例如，全局锁会阻塞所有表的写操作。
意向锁与表锁的互斥：
- 事务 A 对某行加 X 锁（自动加 IX 锁），事务 B 想加表级 X 锁时，需检查 IX 锁是否存在，存在则阻塞。
2. 兼容性矩阵
| 当前锁 \ 请求锁 | IS | IX | S | X |
|---|---|---|---|---|
| IS | ✅ | ✅ | ✅ | ❌ |
| IX | ✅ | ✅ | ❌ | ❌ |
| S | ✅ | ❌ | ✅ | ❌ |
| X | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ |
规则：
- 共享锁（S）之间兼容，排他锁（X）与其他所有锁互斥。
- 意向锁（IS/IX）之间兼容，但 IS/IX 与表级 S/X 锁可能互斥。
3. 隔离级别的影响
- 读未提交（Read Uncommitted）：不加行锁，存在脏读。
- 读已提交（Read Committed）：行锁仅锁定实际修改的行，无间隙锁。
- 可重复读（Repeatable Read）：默认使用临键锁，通过间隙锁防止幻读。
- 串行化（Serializable）：所有 SELECT 自动加共享锁，退化为类似表锁。
三、锁的冲突与死锁
1. 死锁产生条件
- 互斥：资源被独占。
- 占有且等待：事务持有资源并等待其他资源。
- 不可抢占：资源只能由持有者释放。
- 循环等待：事务间形成环形等待链。
2. 死锁处理
- InnoDB 自动检测：通过等待图（Wait-for Graph）检测死锁，回滚代价较小的事务。
- 手动处理：设置
innodb_lock_wait_timeout定义锁等待超时时间（默认 50 秒）。
四、锁的优化建议
- 缩短事务：及时提交事务，避免长事务占用锁资源。
- 访问顺序：按固定顺序访问表/行，减少死锁概率。
- 索引优化：合理设计索引，避免全表扫描（行锁可能退化为表锁）。
- 隔离级别：根据业务需求选择最低隔离级别（如读已提交可减少间隙锁使用）。
- 监控工具：使用
SHOW ENGINE INNODB STATUS或information_schema.INNODB_TRX分析锁状态。
五、示例场景
场景 1：间隙锁防止幻读
-- 事务 A（隔离级别：可重复读）
BEGIN;
SELECT * FROM users WHERE age > 20 FOR UPDATE; -- 加临键锁，锁定 (20, +∞)
-- 事务 B
INSERT INTO users (age) VALUES (25); -- 被阻塞，直到事务 A 提交场景 2：意向锁与表锁互斥
-- 事务 A
BEGIN;
UPDATE users SET name='Bob' WHERE id=1; -- 行级 X 锁 + 表级 IX 锁
-- 事务 B
LOCK TABLES users WRITE; -- 请求表级 X 锁，检测到 IX 锁，阻塞总结
MySQL 的锁机制通过多粒度锁（全局、表、行）和意向锁的配合，平衡了数据一致性与并发性能。理解不同锁的兼容性、层级关系和隔离级别的影响，是设计高并发应用和排查锁问题的关键。实际开发中应结合业务需求，合理选择事务粒度、索引策略和隔离级别，避免锁竞争导致的性能瓶颈。