一篇文章搞懂 MySQL 加锁机制

MySQL 是一款用途广泛的关系型数据库，支持多线程并发操作。在并发访问中，数据的正确性和一致性十分重要。而锁机制被广泛运用来保证并发操作的数据正确性和一致性。本文将详细介绍 MySQL 的锁机制，包括锁分类、锁的使用方式、以及常见的锁冲突问题。

锁分类

MySQL 的锁分类可以分为以下两类：

1. 行锁（Record Lock）：锁定一行数据，使其他事务不能修改该行，但其他事务可以访问不涉及该行的其他行。
2. 表锁（Table Lock）：锁定整张表，使其他事务不能访问该表，直到锁被释放。

通常情况下，MySQL 使用行锁来保障并发操作的正确性和一致性。但在某些情况下，使用表锁会更为合适，比如在处理快照数据时。下面分别介绍这两种锁的使用方式。

行锁

行锁的使用方式主要包括以下两种：

1. 共享锁（Shared Lock）：也称读锁，多个事务可以同时对同一行数据加上共享锁，读取数据，但不能修改数据，直到锁被释放。语法为：

SELECT ... FROM ... WHERE ... LOCK IN SHARE MODE;

1. 独占锁（Exclusive Lock）：也称写锁，只有一个事务可以对同一行数据加上独占锁，读取并且修改数据，直到锁被释放。语法为：

SELECT ... FROM ... WHERE ... FOR UPDATE;

示例 1： 使用共享锁和独占锁

假设有一张名为 users 的表，表结构如下：

CREATE TABLE users (
    id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    name varchar(50) NOT NULL,
    age int(11) NOT NULL,
    PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB;

现在有两个事务需要对 users 表进行操作：

1. 事务 1 需要读取数据，加上共享锁。
2. 事务 2 需要修改数据，加上独占锁。

以下是示例代码：

-- 事务 1

START TRANSACTION;
SELECT * FROM users WHERE name = 'Tom' LOCK IN SHARE MODE;
-- 读取数据并做一些其他操作
COMMIT;

-- 事务 2

START TRANSACTION;
SELECT * FROM users WHERE name = 'Tom' FOR UPDATE;
-- 修改数据并做一些其他操作
COMMIT;

在事务 2 执行 SELECT 语句时，由于表中有一行数据（假设是 id 为 1 的行）被事务 1 加上了共享锁，因此事务 2 无法获取该行的独占锁，就会被阻塞，直到事务 1 释放锁。而当事务 1 执行完 COMMIT 后，才会释放锁，然后事务 2 才能获取该行的独占锁，进行数据修改操作。

表锁

表锁的使用方式主要包括以下两种：

1. 共享锁（Shared Lock）：多个事务可以同时对同一张表加上共享锁，读取数据，但不能修改数据，直到锁被释放。语法为：

LOCK TABLES ... READ;

1. 独占锁（Exclusive Lock）：只有一个事务可以对同一张表加上独占锁，读取并且修改数据，直到锁被释放。语法为：

LOCK TABLES ... WRITE;

注意事项：

1. 一旦使用了表锁，其他事务将无法访问该表，这将严重影响并发性能，因此应当尽量避免使用表锁。
2. 表锁会对所有的行进行加锁，而不是针对某个特定行进行加锁，这将导致锁冲突的概率极大增加。

示例 2： 使用表锁

假设要对 users 表进行快照操作，此时应该使用表锁：

-- 加上共享锁
LOCK TABLES users READ;
-- 快照操作
...
-- 释放锁
UNLOCK TABLES;

在执行 LOCK TABLES 命令时，将会对整张 users 表加上共享锁，其他所有事务都无法访问该表，直到该锁被释放。这样，就保证了快照数据的准确性和一致性。而在释放锁时，其他事务才能继续访问该表。

锁冲突

在并发操作中，多个事务可能会出现锁冲突问题，导致事务阻塞或超时。常见的锁冲突问题包括以下几种：

1. 死锁（Deadlock）：两个或多个事务相互等待对方所持有的锁，导致无法继续执行。
2. 阻塞（Blocking）：一个事务等待另一个事务所持有的锁，导致无法继续执行。
3. 超时（Timeout）：一个事务等待另一个事务所持有的锁超时，导致回滚或重试操作。

为了避免锁冲突问题，应该尽可能地降低锁的粒度，并优化数据库设计和访问模式，从而减少对锁的需求。

结论

MySQL 的锁机制是保证并发操作正确性和一致性的重要手段。在使用锁的过程中，需要注意锁的分类和使用方式，并避免常见的锁冲突问题。最终目标是提高数据库的并发能力和性能，提升用户的体验感。

参考文献：

1. MySQL 官方文档

2. 各种锁的锁类型以及示例