10-锁机制详解
- InnoDB 支持行锁和表锁，行锁基于索引实现，没走索引会升级为表锁
- 共享锁（S）不互斥，排他锁（X）和所有锁都互斥
- 意向锁是表级锁，用于快速判断表里有没有行被锁
- 记录锁锁单行，间隙锁锁范围（防止幻读），临键锁是两者结合
- 死锁检测开启时会自动回滚代价小的事务，也可以设置超时
1. 锁的分类
| 分类维度 | 锁类型 | 说明 |
|---|---|---|
| 按粒度 | 全局锁 | 整个库只读，用于备份 |
| 表锁 | 锁整张表，粒度粗 | |
| 行锁 | 锁单行，InnoDB 特有，粒度最细 | |
| 按模式 | 共享锁（S） | 读锁，多个事务可同时持有 |
| 排他锁（X） | 写锁，独占，与其他所有锁互斥 | |
| 意向共享锁（IS） | 表级锁，表示"表里有行加了 S 锁" | |
| 意向排他锁（IX） | 表级锁，表示"表里有行加了 X 锁" | |
| 按算法 | 记录锁 | 锁单条索引记录 |
| 间隙锁 | 锁索引记录之间的间隙，防止幻读 | |
| 临键锁 | 记录锁 + 间隙锁，InnoDB 默认方式 |
2. 全局锁
对整个数据库实例加锁，所有表都只能读，不能写。
FLUSH TABLES WITH READ LOCK; -- 加锁
UNLOCK TABLES; -- 解锁
用途：全库逻辑备份（mysqldump 时会自动加）。
缺点：整个库都不能写，业务停摆。生产环境建议用 --single-transaction 参数，利用 MVCC 做一致性快照，不用加全局锁。
3. 表锁
3.1 表级共享锁和排他锁
LOCK TABLES table_name READ; -- 表级共享锁
LOCK TABLES table_name WRITE; -- 表级排他锁
UNLOCK TABLES;
实际很少用，因为粒度太粗，影响并发。InnoDB 的行锁更实用。
3.2 元数据锁（MDL）
DDL 操作（ALTER TABLE 等）会自动加 MDL 读锁或写锁，防止改表结构时有人在读写。
- 对表做增删改查：自动加 MDL 读锁
- 对表做 DDL：自动加 MDL 写锁
MDL 读锁之间不互斥，MDL 写锁和所有锁互斥。所以 DDL 会阻塞所有增删改查，反之亦然。
3.3 意向锁
InnoDB 在加行锁时，会同时在表级加一个意向锁：
- 加行级共享锁 → 表级加意向共享锁（IS）
- 加行级排他锁 → 表级加意向排他锁（IX）
意向锁之间不互斥，只是用来快速判断"这张表里有没有行被锁"，不用一行行检查。
为什么需要意向锁：
实际业务很少直接 LOCK TABLES 加表锁，但 ALTER TABLE 等 DDL 操作会自动加 MDL 写锁，这时候要检查表里有没有行正在被操作。没有意向锁就得逐行扫描，有了意向锁看一眼表级标志就行。
不过平时不用关心它，MySQL 自动管理的。
| IS | IX | |
|---|---|---|
| S（表级共享锁） | 不互斥 | 互斥 |
| X（表级排他锁） | 互斥 | 互斥 |
4. 行锁（重点）
InnoDB 的行锁是基于索引实现的。锁的是索引记录，不是数据行。
4.1 共享锁和排他锁
-- 共享锁（S）：其他事务也能加 S 锁，但不能加 X 锁
SELECT * FROM user WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
SELECT * FROM user WHERE id = 1 FOR SHARE; -- MySQL 8.0 语法
-- 排他锁（X）：其他事务什么都不能加
SELECT * FROM user WHERE id = 1 FOR UPDATE;
互斥关系：
| S 锁 | X 锁 | |
|---|---|---|
| S 锁 | 不互斥 | 互斥 |
| X 锁 | 互斥 | 互斥 |
注意：普通的 SELECT 不加锁，走 MVCC 读快照。
4.2 行锁的三种算法
记录锁（Record Lock）
锁的是索引记录，防止其他事务修改这行。
SELECT * FROM user WHERE id = 1 FOR UPDATE; -- 锁 id=1 这一行
间隙锁（Gap Lock）
锁的是索引记录之间的间隙，防止其他事务在间隙里插入数据。
-- 假设 id 有 10, 20, 30
SELECT * FROM user WHERE id > 15 AND id < 25 FOR UPDATE;
-- 锁的间隙：(10, 20) 和 (20, 30)
间隙锁只在 RR 隔离级别下存在，用于解决幻读。
临键锁（Next-Key Lock）
记录锁 + 间隙锁的组合，锁的是左开右闭区间 (prev_key, current_key]。
-- 假设 id 有 10, 20, 30
SELECT * FROM user WHERE id = 20 FOR UPDATE;
-- 临键锁：(10, 20]，同时锁住 20 这行和 (10, 20) 的间隙
InnoDB 默认使用临键锁（Next-Key Lock）来防止幻读。
4.3 插入意向锁
插入数据时，会先检查有没有间隙锁。如果有，就等待，同时自己加一个插入意向锁。
这是一种特殊的间隙锁，多个事务在不同位置插入时不互斥，只有插入同一间隙时才互斥。
5. 行锁的陷阱
5.1 没走索引会锁全表
-- name 字段没有索引
SELECT * FROM user WHERE name = '张三' FOR UPDATE;
name 没有索引，只能全表扫描，每一行的索引都会被锁住，相当于表锁。
解决：确保 WHERE 条件用上了索引。
5.2 范围查询锁太多
SELECT * FROM user WHERE id > 100 FOR UPDATE;
会锁住 id > 100 的所有记录和间隙，其他事务插入 id > 100 的数据都会阻塞。
解决：尽量缩小范围，或者用等值查询。
6. 死锁
6.1 什么是死锁？
两个事务互相等待对方持有的锁：
sequenceDiagram
participant T1 as 事务A
participant T2 as 事务B
T1->>T1: UPDATE user SET name='A' WHERE id=1
T1->>T1: （持有 id=1 的 X 锁）
T2->>T2: UPDATE user SET name='B' WHERE id=2
T2->>T2: （持有 id=2 的 X 锁）
T1->>T1: UPDATE user SET name='A' WHERE id=2
Note over T1: 等待 id=2 的锁...
T2->>T2: UPDATE user SET name='B' WHERE id=1
Note over T2: 等待 id=1 的锁...
Note over T1,T2: 死锁！互相等待6.2 怎么处理？
自动处理：MySQL 开启死锁检测（默认开启），检测到死锁后自动回滚代价小的事务。
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_deadlock_detect'; -- 默认 ON
超时处理：设置锁等待超时时间
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_lock_wait_timeout'; -- 默认 50 秒
SET innodb_lock_wait_timeout = 10;
主动处理：
- 尽量按相同顺序访问表和行
- 大事务拆成小事务
- 减少锁定范围（用索引、缩小范围）
7. 查看锁信息
-- 查看当前锁等待
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCK_WAITS;
-- 查看当前持有的锁
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCKS;
-- 查看事务状态
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX;
-- MySQL 8.0+ 用 performance_schema
SELECT * FROM performance_schema.data_locks;
SELECT * FROM performance_schema.data_lock_waits;