mysql中InnoDB锁的实现与内部机制

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InnoDB行锁锁的是索引记录而非数据行:无索引时退化为表锁;主键查询锁聚簇索引记录,二级索引查询可能锁二级索引及对应聚簇索引记录,并在RR级别触发gap lock或next-key lock防幻读。

mysql中InnoDB锁的实现与内部机制

InnoDB 的行锁到底锁的是“记录”还是“索引”

InnoDB 行级锁不是直接锁数据行,而是锁 索引记录(index record)。这意味着:没有索引的表(即表)无法使用行锁,只能退化为表锁;即使有索引,如果 WHERE 条件未命中索引(如全表扫描),也会锁住所有扫描过的索引项——包括间隙(gap)甚至整个范围。

常见错误现象:UPDATE t SET x=1 WHERE id=100; 却导致其他事务更新 id=101 被阻塞——大概率是因为 id 列没建索引,或该查询走的是二级索引+回表路径,实际锁住了二级索引中的记录及对应聚簇索引记录。

  • 主键查询(WHERE id = ?)→ 锁聚簇索引上的单条记录(record lock)
  • 唯一二级索引等值查询 → 先锁二级索引记录,再锁对应聚簇索引记录
  • 非唯一二级索引查询 → 可能触发 next-key lock(记录锁 + 间隙锁),范围更大
  • select ... for UPDATEUPDATE/delete 在可重复读(RR)下默认用 next-key lock 防幻读

间隙锁(Gap Lock)和临键锁(Next-Key Lock)怎么触发

间隙锁只在事务隔离级别为 REPEATABLE READ 时启用,且仅对已存在的索引间隙加锁,不锁记录本身。它防止其他事务在间隙中插入新记录,是 InnoDB 实现“可重复读”不出现幻读的关键机制。

典型误判场景:执行 SELECT * FROM t WHERE a > 10 AND a 后,另一个事务插入 a = 15 会被阻塞,哪怕表里原本没有 a = 15 的记录——这就是间隙锁生效了。

  • 间隙锁锁定的是索引值之间的“空隙”,例如索引有 [1,5,9],则间隙为 (-∞,1)、(1,5)、(5,9)、(9,+∞)
  • next-key lock = 间隙锁 + 记录锁,覆盖“左开右闭”区间,如 (5,9],用于范围条件
  • 唯一索引的等值查询(含主键)不会加间隙锁,只加 record lock;但范围查询(>, , BETWEEN)会
  • 显式关闭间隙锁:设置 innodb_locks_unsafe_for_binlog = ON(已弃用),或改用 READ COMMITTED 隔离级别

锁升级不存在,但锁数量爆炸很常见

InnoDB 不支持锁升级(lock escalation),不会把大量行锁合并成一个表锁。但它可能因查询条件不精确,导致一次性锁住成百上千个索引项——尤其是 ORDER BY ... LIMIT 配合 FOR UPDATE 时,优化器可能无法精确估算扫描范围,从而锁住远超预期的记录。

一个真实案例:SELECT * FROM order WHERE status = 'pending' ORDER BY created_at LIMIT 1 FOR UPDATE;,若 status 无索引,就会扫描全表并给每条匹配记录加锁;即使有索引,若 created_at 未包含在联合索引中,也可能导致排序前先锁大量行。

  • 避免锁扩散:确保 WHEREORDER BY 字段被同一联合索引覆盖(如 (status, created_at)
  • 检查执行计划:EXPLAINkeyrows 字段能反映实际扫描与加锁范围
  • SELECT ... LOCK IN SHARE MODE 替代 FOR UPDATE,若业务允许共享访问
  • 监控锁等待:SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX; + INNODB_LOCK_WAITS + INNODB_LOCKS(8.0+ 已移除后者,改用 performance_schema.data_locks

死锁检测不是靠超时,而是主动图遍历

InnoDB 死锁检测是实时的、基于等待图(wait-for graph)的深度优先搜索,一旦发现环就立即回滚其中一个事务(选 undo log 量小的那个),而不是等到 innodb_lock_wait_timeout(默认 50 秒)超时。

所以你看到的 Deadlock found when trying to get lock 错误,是 InnoDB 主动干预的结果,不是等待失败。这也意味着:死锁日志(SHOW ENGINE INNODB STATUS 输出)里一定包含至少两个事务的完整加锁/等待链路。

  • 死锁日志中重点关注 *** (1) WAITING FOR THIS LOCK TO BE GRANTED:*** (2) HOLDS THE LOCK(S): 两段
  • 高频死锁模式:多个事务以不同顺序更新同一组记录(如转账 A→B 和 B→A)
  • 缓解方式:固定 DML 操作顺序(如按主键升序更新)、拆分大事务、减少事务内 SQL 数量
  • 注意:唯一索引冲突插入(Duplicate entry)也可能引发隐式锁和死锁,尤其在高并发 INSERT ... ON DUPLICATE KEY UPDATE 场景

真正难排查的是锁兼容性边缘情况——比如一个事务持有了二级索引的 gap lock,另一个事务尝试在相同间隙插入,却因索引结构分裂导致锁对象变化;这类问题往往需要结合 information_schema.innodb_metrics 中的 lock_row_lock_time_avg 等指标交叉验证。

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