详解MySQL锁机制

        MySQL 的锁机制是数据库并发控制的核心，InnoDB 存储引擎提供了多种锁类型来保证数据的一致性和完整性。下面我将系统性地讲解 MySQL 的锁机制。

1. 锁的基本分类

1.1 按锁的粒度划分

锁类型	描述	特点	常见存储引擎
表锁	锁定整张表	开销小，加锁快；并发度低	MyISAM, InnoDB等
行锁	锁定索引记录	开销大，加锁慢；并发度高	InnoDB
页锁	锁定一页(介于表锁和行锁之间)	已弃用，被行锁取代	BDB（已淘汰）

• 为什么表锁开销小？

  • 表锁只需在内存中维护一个锁结构（整个表1个锁）。

  • 行锁需要为每行/每个索引条目维护锁结构（可能成千上万个锁）。

• 为什么行锁并发度高？

  • 表锁：任何写操作会阻塞其他所有读写操作（如UPDATE会阻塞所有SELECT）。

  • 行锁：只有访问同一行的事务会相互阻塞（不同行可并发操作）。

• InnoDB的锁实现特点：

  • 默认使用行锁，但无索引或索引失效时会退化为表锁（例如：UPDATE table WHERE non_index_column=1）。

  • 意向锁（IS/IX）是表级锁，用于快速判断表中是否有行被锁定。

• 如何避免锁升级？

  • 确保查询走索引：通过EXPLAIN验证。

  • 避免长事务：长时间未提交的事务会持有锁。

• 经典案例验证

  -- 会话1（使用行锁，有索引）
  BEGIN;
  UPDATE users SET name='张三' WHERE id=1;  -- 只锁定id=1的行-- 会话2（并发操作不受影响）
  UPDATE users SET name='李四' WHERE id=2;  -- 正常执行-- 会话3（无索引退化为表锁）
  UPDATE users SET name='王五' WHERE name='老用户';  -- 若name无索引，会锁定整个表

1.2 按锁的性质划分

锁类型	描述	兼容性
共享锁(S)	读锁，允许多个事务同时读取	与S锁兼容，与X锁互斥
排他锁(X)	写锁，独占锁，阻止其他任何锁	与所有锁都互斥
意向锁	表级锁，表明事务将要锁定某些行	IS/IX之间兼容

2. InnoDB 行锁详解

2.1 记录锁(Record Lock)

• 锁定索引中的单条记录

• 通过索引条件精确匹配时触发

-- 对id=1的记录加X锁
SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR UPDATE;

2.2 间隙锁(Gap Lock)

• 锁定索引记录之间的间隙

• 防止幻读问题的关键

• 只在REPEATABLE READ隔离级别下有效

-- 锁定id在(5,10)区间的间隙
SELECT * FROM users WHERE id BETWEEN 5 AND 10 FOR UPDATE;

2.3 临键锁(Next-Key Lock) 

• 记录锁 + 间隙锁的组合

• 锁定记录及记录前面的间隙

• InnoDB默认的行锁算法

-- 锁定id>=5的记录及前面的间隙
SELECT * FROM users WHERE id >= 5 FOR UPDATE;

2.4 插入意向锁(Insert Intention Lock)

• 特殊的间隙锁

• 多个事务在相同间隙插入不同数据时不互相阻塞

3. 表级锁

3.1 意向锁(Intention Lock)

• 表级锁，表明事务将要锁定表中的某些行

• 类型：

  • IS(意向共享锁)：事务打算在某些行上加S锁

  • IX(意向排他锁)：事务打算在某些行上加X锁

3.2 自增锁(AUTO-INC Lock)

• 特殊表锁，用于自增列插入

• 保证自增ID连续且唯一

3.3 元数据锁(MDL)

• 系统自动加锁，保护表结构

• 访问表时会自动加MDL读锁

• 修改表结构时会加MDL写锁