Mysql中的锁机制

1. 锁的介绍

在数据库系统中，锁（Lock） 是一种用于控制并发访问的机制，目的是保证数据的一致性和完整性。当多个事务同时操作同一数据时，锁可以防止出现脏读、不可重复读、幻读等问题。

MySQL 的锁机制与其存储引擎密切相关，InnoDB 是目前最常用的事务型存储引擎，支持行级锁和多种高级锁类型；而 MyISAM 仅支持表级锁。

2.锁的分类

1. 按锁的粒度分类

全局锁

全局锁是最高级别的锁，其作用是将整个数据库进行加锁操作，不允许再对这个数据库进行操作（如DDL或者DML）。使用的场景通常为数据库备份或者数据库复制时，不允许事务对数据库的数据进行修改。使用全局锁主要由以下两种方式：

  • 使用FTWRL

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    FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

  • 使用mysqldump自动加锁（更推荐）

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    mysqldump --single-transaction --master-data=2 -u root -p dbname > backup.sql

表锁

表锁时Mysql数据库中粒度最粗的锁，它的作用是对整个表加锁（而不是数据表中的某一行），其他事务想要对这个数据表中的数据操作时，必须等这个表锁被释放（再此期间一直等待）。它是MyISAM的默认锁，因为MyISAM不支持事务机制和行锁，所以只有进行DML操作就会加表级别写锁，使用Select时就会加表级别读锁。它的并发度小，但是性能高，对表锁进行分类，主要有以下几个类别：

  • 读锁：允许并发读取数据，禁止写入，常使用以下进行加锁：

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    LOCK TABLES table_name READ;

  • 写锁：完全排他，禁止任何读写，使用以下方式进行加锁：

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    LOCK TABLES table_name WRITE;

  • 意向锁：虽然也是表级别的锁，但它并不属于传统意义上的“表锁”类别。它是 InnoDB 存储引擎内部用于协调行锁与表锁的元数据锁，用户无法显式申请，也不会阻塞普通的数据读写操作。

页锁

页锁（Page-Level Locking） 是一个理论上存在、但实际在主流引擎中几乎不使用的锁粒度，一个“页”通常是 4KB、8KB 或 16KB 的连续存储块（InnoDB 默认页大小为 16KB）。页锁的粒度介于 表锁（粗） 和 行锁（细） 之间：

  • 比表锁并发性高（只锁一页，不是整表）；
  • 比行锁并发性低（一页可能包含多行，会锁住无关数据）。

页锁也是SQL Server默认支持的锁

行锁

行锁是Mysql中最细类别的锁，它只对数据表中某一行进行加锁，所以行锁的并发度高，但是一个表中可以存在多个行锁，所以行锁的性能比较低。它是InnoDB默认支持的锁级别，同时也是仅仅由InnoDB存储引擎支持的锁级别。同时，行锁也会有死锁的风险。行锁可以分成以下类别：

  • 记录锁：锁定索引上的某一条记录，示例：

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    -- 假设 id 是主键
    SELECT * FROM users WHERE id = 10 FOR UPDATE;

  • 间隙锁：锁定索引记录之间的“间隙”，防止其他事务在该范围内插入新记录。（用于解决：防止幻读）示例：

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    -- 假设 age 有二级索引，当前值有 10, 20, 30
    SELECT * FROM users WHERE age > 15 AND age < 25 FOR UPDATE;
  • 临键锁（（Next-Key Lock））：记录锁 + 间隙锁 的组合。InnoDB 在 REPEATABLE READ 隔离级别下的默认行锁类型。锁定“左开右闭”区间，例如 (10, 20]。
  • 插入意向锁（Insert Intention Lock）：一种特殊的 间隙锁，表示“打算在某个间隙插入数据”。多个事务可在同一间隙的不同位置插入，彼此不阻塞。

行锁依赖索引！若 SQL 无法使用索引，InnoDB 可能退化为全表扫描 + 每行加锁，效果等同于表锁。

这样设计是为了在高并发下，既保证数据正确（一致），又尽量让多人同时操作（并发）。

2.按锁的性质分类

排他锁（X锁）

写锁，阻塞其他事务对数据的修改（不允许其他事务获取写锁）

共享锁（S锁）

读锁，允许多个事务同时读取数据，禁止多个事务进行修改数据。

意向锁

用于快速判断是否有事务四修改某个数据，其分类为：

  • 意向共享锁（IS）:表示事务打算对表中的某些行加 S 锁（共享锁），与表级 S 锁兼容，与 X 锁互斥。
  • 意向排他锁（IX）：表示事务打算对表中的某些行加 X 锁（排他锁），与表级 S/X 锁都可能冲突

意向锁的本质：是一种“快速通道”，让表级锁能高效判断“表中是否有行被锁定”。

3.按锁的机制分类

间隙锁

锁定索引记录间隙，防止幻读。

临键锁

行锁加间隙锁的组合。

自增锁

自增锁是 InnoDB 在执行 INSERT 语句涉及 AUTO_INCREMENT 列时，自动加的一种轻量级表级锁，用于：

  • 确保多个并发事务插入时，自增值不重复；
  • 尽可能保证自增值单调递增（但不一定连续）。

InnoDB 根据 INSERT 语句的形式，将自增分配分为三类，决定是否使用传统自增锁：

插入类型 示例 是否使用表级 AUTO-INC 锁？ 说明
Simple inserts （简单插入） INSERT INTO t VALUES (NULL, 'A'), (NULL, 'B') INSERT ... VALUES（行数确定） ❌ 不使用（MySQL 8.0+ 默认） 可提前计算所需自增值数量，批量分配
Bulk inserts （批量插入） INSERT INTO t SELECT ... LOAD DATA INFILE ✅ 使用（短时间持锁） 无法预知插入多少行，需逐行分配
Mixed-mode inserts （混合插入） INSERT INTO t VALUES (1, 'A'), (NULL, 'B') 部分指定 ID，部分用 NULL ⚠️ 部分使用 对 NULL 的部分按需分配

InnoDB 通过 innodb_autoinc_lock_mode 参数控制自增锁策略（默认值因版本而异）：

模式值 名称 行为 并发性 安全性
0 Traditional（传统模式） 所有 INSERT 都加表级 AUTO-INC 锁，直到语句结束 ❌ 低 ✅ 最安全（主从一致）
1 Consecutive（连续模式） （MySQL 5.7 默认） 简单插入不锁，批量/混合插入锁 ✅ 中 ⚠️ 主从可能不一致（SBR 下）
2 Interleaved（交错模式） （MySQL 8.0 默认） 完全不使用表级自增锁，所有分配无锁 ✅✅ 高 ⚠️ 自增值不连续，主从需用 RBR
  • MySQL 8.0 + 基于行的复制（RBR） → 用默认 mode=2；
  • 老版本或使用基于语句的复制（SBR） → 建议 mode=1。