前情提要
什么是事务？
定义：事务是一组必须全部成功或全部失败的数据库操作（例如：转账需要同时完成扣款和收款）
ACID 特性：
- 原子性（Atomicity）：事务要么全部执行，要么全部回滚
- 一致性（Consistency）：事务执行后数据库必须处于合法状态（如账户余额不能为负数）
- 隔离性（Isolation）：事务之间互相隔离，通过锁机制实现
- 持久性（Durability）：事务提交后数据永久保存
为什么需要锁？
典型问题：两个用户同时购买最后一个商品，无锁会导致超卖
锁的作用：像“单线程”操作关键数据，防止并发冲突
锁的分类
按锁的粒度分类
全局锁（Global Lock）
定义：锁定整个 MySQL 实例，所有数据库的写操作会被阻塞。
使用场景：全库逻辑备份（如 mysqldump）。
语法：
FLUSH TABLES WITH READ LOCK; -- 加全局读锁
UNLOCK TABLES; -- 释放锁
注意事项：
在 MySQL 里并没有像全局读锁
FLUSH TABLES WITH READ LOCK那样专门用于全局写操作的全局写锁语句全局锁会导致业务停摆，备份推荐用
mysqldump --single-transaction（仅限 InnoDB）
表级锁（Table-Level Lock）
定义：锁定整张表，分为读锁（共享锁）和写锁（排他锁）
使用场景：
- MyISAM 引擎默认锁机制
- 修改表结构（如
ALTER TABLE）
语法：
LOCK TABLES table_name READ; -- 加读锁
LOCK TABLES table_name WRITE; -- 加写锁
UNLOCK TABLES; -- 释放锁
代码示例：
-- 会话A
LOCK TABLES orders READ; -- 会话A给orders表加了读锁
-- 会话B
INSERT INTO orders VALUES (...); -- 会话B给orders表添加数据被阻塞
行级锁（Row-Level Lock）
定义：锁定单行或多行数据（InnoDB 核心特性）
使用场景：高并发下精确控制数据访问
语法：
SELECT * FROM users WHERE id=1 FOR UPDATE; -- 排他锁
SELECT * FROM users WHERE id=1 FOR SHARE; -- 共享锁
注意事项：
- 行锁必须通过索引实现，否则退化为表锁
- 示例：
UPDATE users SET age=20 WHERE name='张三'（若name无索引，锁整个表）
页级锁（Page-Level Lock）
定义：锁定数据页（16KB），仅 BDB 引擎支持
现状：已被淘汰，了解即可
按锁的类型分类
共享锁（S Lock）
定义：允许多事务读同一数据，阻止写操作
类比：多人同时阅读同一本书，但不能修改
兼容性：与共享锁兼容，与排他锁冲突
排他锁（X Lock）
定义：独占锁，阻止其他事务读写
类比：你独占了书桌写作业，其他人不能看也不能改
兼容性：与所有锁冲突
意向锁（Intention Lock）
定义：表级锁，快速判断表中是否有行锁
- IS 锁：事务计划加行级共享锁
- IX 锁：事务计划加行级排他锁
作用：避免逐行检查锁状态，提升效率
按锁的实现方式分类
悲观锁
定义：假设并发冲突会发生，先加锁再操作
实现：SELECT ... FOR UPDATE
适用场景：写操作频繁（如秒杀）
乐观锁
定义：假设无冲突，提交时检查版本号
实现：
UPDATE products
SET stock=stock-1, version=version+1
WHERE id=100 AND version=current_version;
适用场景：读多写少（如文章阅读量统计）
InnoDB 行级锁的四种实现
记录锁（Record Lock）
定义：锁定索引中的一条记录
触发条件：精确匹配唯一索引（如 WHERE id=1）
代码示例：
-- 锁定 id=1 的行
SELECT * FROM users WHERE id=1 FOR UPDATE;
间隙锁（Gap Lock）
定义：锁定索引记录之间的间隙（如 id 在 (5,10) 之间）
触发条件：范围查询或查询不存在的值
作用：防止其他事务插入数据（解决幻读）
仅生效于：REPEATABLE READ 隔离级别
临键锁（Next-Key Lock）
定义：记录锁 + 间隙锁，锁定左开右闭区间
触发条件：非唯一索引的范围查询
代码示例：
-- 锁定 age 在 (20,25] 区间
SELECT * FROM users WHERE age > 20 AND age <=25 FOR UPDATE;
插入意向锁（Insert Intention Lock）
定义：插入前标记目标位置的间隙锁
特点：不阻塞其他插入意向锁，但阻塞间隙锁
事务隔离级别与锁的关系
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 | 锁机制特点 |
|---|---|---|---|---|
| Read Uncommitted | 可能 | 可能 | 可能 | 不加锁，直接读最新数据（可能脏读） |
| Read Committed | 避免 | 可能 | 可能 | 行锁，无间隙锁 |
| Repeatable Read | 避免 | 避免 | 可能 | 默认使用临键锁，防止幻读 |
| Serializable | 避免 | 避免 | 避免 | 所有 SELECT 自动转为 FOR SHARE |
建议：默认使用 REPEATABLE READ，高并发写入场景可尝试 READ COMMITTED
锁的监控与死锁处理
查看锁状态
代码示例：
-- 当前持有的锁
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCKS;
-- 锁等待关系
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCK_WAITS;
-- 事务状态（包含锁信息）
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX;
死锁自动处理
InnoDB 自动检测死锁，回滚代价较小的事务
手动处理：
SHOW ENGINE INNODB STATUS; -- 查看死锁日志
KILL [transaction_id]; -- 终止事务
避免死锁的黄金法则
按固定顺序访问资源（如按主键排序更新）
尽量使用短事务，快速提交
为高频查询字段添加索引
常见问题
为什么我的 SQL 执行卡住？
可能原因：锁等待超时
解决步骤：
查询阻塞事务：
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX;终止阻塞者：
KILL 12345; -- 替换为实际事务ID
操作案例
索引缺失导致锁升级
创建无索引表：
CREATE TABLE test (name VARCHAR(20)); INSERT INTO test VALUES ('Alice'), ('Bob');会话A：
BEGIN; UPDATE test SET name='Charlie' WHERE name='Alice'; -- 无索引，触发表锁会话B：
UPDATE test SET name='Dave' WHERE name='Bob'; -- 被阻塞！
结论：无索引的更新操作会锁住整张表
总结
索引优化：
- 所有 WHERE 条件字段尽量加索引
- 避免全表扫描（如
LIKE '%xxx%'）
事务设计：
- 事务尽量简短，避免在事务中执行网络请求
- 批量操作分批次提交
锁超时设置：
SET innodb_lock_wait_timeout = 5; -- 等待5秒自动放弃锁替代方案：
- 乐观锁：通过版本号控制
- 队列机制：异步处理高并发请求