MySQL 的鎖機制是實現并發控制的核心，不同層級的鎖適用于不同場景，以下是對其鎖類型的系統分類及詳細說明：
一、按鎖粒度劃分
1. 全局鎖（Global Lock）
-
用途：鎖定整個數據庫實例，用于全庫備份。
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命令：
FLUSH TABLES WITH READ LOCK; -- 加全局讀鎖 UNLOCK TABLES; -- 釋放鎖 -
影響：阻塞所有寫操作及DDL操作，僅允許讀操作。
2. 表級鎖（Table-Level Lock）
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表鎖（Table Lock）：
-
MyISAM引擎使用，分為：
- 表共享讀鎖（S鎖）：允許其他會話讀，阻塞寫。
- 表獨占寫鎖（X鎖）：阻塞其他會話的讀寫。
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命令：
LOCK TABLES table_name READ; -- 加讀鎖 LOCK TABLES table_name WRITE; -- 加寫鎖 UNLOCK TABLES; -- 釋放鎖
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元數據鎖（Metadata Lock, MDL）：
- 自動加鎖：訪問表時自動加MDL讀鎖，修改結構時加MDL寫鎖。
- 問題：長事務可能導致DDL阻塞（如ALTER TABLE等待）。
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意向鎖（Intention Locks）：
- 作用：快速判斷表內是否有行級鎖沖突，減少鎖檢查開銷。
- 類型：
- 意向共享鎖（IS）：表明事務意圖對某些行加S鎖。
- 意向排他鎖（IX）：表明事務意圖對某些行加X鎖。
3. 行級鎖（Row-Level Lock）
- InnoDB引擎支持，鎖定索引記錄，類型包括：
- 記錄鎖（Record Lock）：鎖定索引中的某一行。
- 間隙鎖（Gap Lock）：鎖定索引記錄之間的間隙，防止幻讀。
- 臨鍵鎖（Next-Key Lock）：記錄鎖 + 間隙鎖，鎖定左開右閉區間。
- 插入意向鎖（Insert Intention Lock）：插入前對間隙加鎖，允許不同插入位置的并發。
- 自增鎖（AUTO-INC Lock）：
- 用途：確保自增列（AUTO_INCREMENT）值的唯一性。
- 優化：MySQL 8.0引入輕量級鎖（互斥量），減少性能影響。
二、按鎖模式劃分
1. 共享鎖（Shared Lock, S鎖）
-
行為：允許其他事務加S鎖，阻塞X鎖。
-
使用場景：
SELECT ... LOCK IN SHARE MODE; -- 顯式加S鎖
2. 排他鎖（Exclusive Lock, X鎖）
-
行為：阻塞其他事務的S鎖和X鎖。
-
使用場景：
SELECT ... FOR UPDATE; -- 顯式加X鎖
三、按鎖策略劃分
1. 悲觀鎖（Pessimistic Locking）
- 假設：認為并發沖突頻繁，提前加鎖。
- 實現：通過
SELECT ... FOR UPDATE顯式加鎖。
2. 樂觀鎖（Optimistic Locking）
-
假設：認為沖突較少，通過版本號或時間戳控制。
-
實現：
UPDATE table SET column = new_value, version = version + 1 WHERE id = 1 AND version = old_version;
四、鎖的兼容性與沖突
| 已存在的鎖 | IS鎖（新請求） | IX鎖（新請求） | S鎖（新請求） | X鎖（新請求） |
|---|---|---|---|---|
| IS鎖 | ? | ? | ? | ? |
| IX鎖 | ? | ? | ? | ? |
| S鎖 | ? | ? | ? | ? |
| X鎖 | ? | ? | ? | ? |
五、不同隔離級別的鎖策略
| 隔離級別 | 鎖機制 |
|---|---|
| READ UNCOMMITTED | 不加鎖（通過快照讀），可能臟讀。 |
| READ COMMITTED | 行級鎖（記錄鎖），無間隙鎖，允許幻讀。 |
| REPEATABLE READ | 臨鍵鎖（Next-Key Lock）防止幻讀，默認隔離級別。 |
| SERIALIZABLE | 所有讀操作隱式加共享鎖，完全串行化。 |
六、鎖的監控與診斷
1. 查看鎖信息
SHOW ENGINE INNODB STATUS; -- 查看Inno引擎狀態（含鎖信息）
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCKS; -- 當前持有的鎖
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCK_WAITS; -- 鎖等待關系
2. 常見問題
- 死鎖：事務相互等待鎖釋放，InnoDB自動檢測并回滾代價較小的事務。
- 鎖等待超時：由參數
innodb_lock_wait_timeout控制（默認50秒）。
七、示例場景
場景1：防止超賣（臨鍵鎖）
-- 事務1：扣減庫存
BEGIN;
SELECT stock FROM products WHERE id = 1 FOR UPDATE; -- 加X鎖
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = 1;
COMMIT;
- 作用：臨鍵鎖防止其他事務插入新記錄，確保庫存準確。
場景2：批量插入（間隙鎖）
-- 事務1：查詢范圍數據
BEGIN;
SELECT * FROM orders WHERE amount > 100 FOR UPDATE; -- 對間隙加鎖
- 作用：阻止其他事務在
amount > 100范圍內插入新數據。
總結
MySQL通過多粒度鎖（全局鎖、表鎖、行鎖）和多種鎖模式（S/X鎖、意向鎖）實現高效的并發控制。合理選擇事務隔離級別和鎖策略（如臨鍵鎖防幻讀、樂觀鎖降級沖突）是優化性能的關鍵。監控工具和診斷命令可幫助快速定位鎖爭用問題。
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