锁机制与死锁¶

核心问题：间隙锁是什么？死锁是如何产生的？如何避免？

它解决了什么问题？¶

MVCC 解决了读写冲突，但写写冲突仍需要锁来解决。理解锁机制能帮你： - 排查线上死锁报警 - 理解为什么 RR 隔离级别下某些操作会锁住大范围 - 在高并发写入场景做出正确的隔离级别选择

锁的分类¶

flowchart TD
    Lock[MySQL 锁] --> TableLock[表级锁]
    Lock --> RowLock[行级锁]

    TableLock --> TL1[表共享锁 S\nSELECT ... LOCK IN SHARE MODE]
    TableLock --> TL2[表排他锁 X\nSELECT ... FOR UPDATE]
    TableLock --> TL3[意向锁 IS/IX\n行锁前自动加，表示意图]

    RowLock --> RL1[记录锁 Record Lock\n锁定具体行]
    RowLock --> RL2[间隙锁 Gap Lock\n锁定索引间隙，防止插入]
    RowLock --> RL3[临键锁 Next-Key Lock\n记录锁+间隙锁，RR默认]

间隙锁详解¶

为什么需要间隙锁？ 防止幻读——在 RR 隔离级别下，如果只锁定已有行，其他事务仍可在间隙中插入新行，导致同一事务两次查询结果不同。

-- 假设表中有 id: 1, 5, 10, 15
-- 执行以下查询（RR 隔离级别）
SELECT * FROM t WHERE id BETWEEN 5 AND 10 FOR UPDATE;

-- 加锁范围（临键锁）：
-- (1, 5] + (5, 10] = 锁定 id 在 (1, 10] 范围
-- 其他事务无法在此范围内插入 id = 3、7、8 等值

为什么间隙锁只在 RR 级别存在：RC 级别不需要防止幻读（允许幻读），所以没有间隙锁，并发性更高。这也是为什么高并发写入场景有时会把隔离级别降到 RC——减少间隙锁的范围，降低死锁概率。

工作中的坑：间隙锁锁住大范围¶

-- 表中 id 只有 1, 5, 10
-- ⚠️ 以下语句在 RR 下会锁住 (5, +∞) 的间隙！
SELECT * FROM t WHERE id > 5 FOR UPDATE;
-- 原因：RR 级别下，范围查询会加临键锁，锁住查询范围内的所有间隙
-- 导致其他事务无法插入 id=6、7、8... 的数据，引发大量锁等待

死锁产生与检测¶

死锁产生的四个必要条件：互斥、占有并等待、不可剥夺、循环等待

sequenceDiagram
    participant T1 as 事务1
    participant T2 as 事务2

    T1->>T1: 锁定 id=1 的行
    T2->>T2: 锁定 id=2 的行
    T1->>T2: 请求锁定 id=2（等待）
    T2->>T1: 请求锁定 id=1（等待）
    Note over T1,T2: 死锁！InnoDB 检测到循环等待
    Note over T1,T2: 自动回滚 undo log 量较小的事务

InnoDB 死锁检测：InnoDB 有内置的死锁检测机制，检测到死锁后会自动回滚其中一个事务（通常是 undo log 量较小的那个），并返回错误 ERROR 1213: Deadlock found。

为什么回滚 undo log 量小的事务：回滚代价最小，对业务影响最小。被回滚的事务可以重试，而代价大的事务已经做了很多工作，重试成本更高。

死锁排查¶

-- 查看最近一次死锁信息
SHOW ENGINE INNODB STATUS;

-- 输出中找到 LATEST DETECTED DEADLOCK 部分
-- 可以看到：
-- 1. 哪两个事务发生了死锁
-- 2. 各自持有的锁和等待的锁
-- 3. 哪个事务被回滚

避免死锁的实践¶

实践	说明
固定加锁顺序	所有事务按相同顺序访问资源，打破循环等待
缩短事务	减少锁持有时间，降低死锁概率
避免大事务	拆分为小事务，减少锁的范围和持有时间
精确查询条件	`SELECT ... FOR UPDATE` 时尽量精确条件，减少间隙锁范围
降低隔离级别	高并发写入场景考虑用 RC，消除间隙锁

面试高频问题¶

Q：间隙锁是什么？为什么需要间隙锁？

间隙锁锁定索引间隙（不存在的区间），防止其他事务在间隙中插入数据，从而防止幻读。只在 RR 隔离级别下存在，RC 级别没有间隙锁。

Q：如何排查死锁？如何避免死锁？

排查：SHOW ENGINE INNODB STATUS 查看最近一次死锁信息。避免：保持固定加锁顺序、缩短事务、减少锁范围、避免大事务。

Q：为什么高并发写入场景有时会把隔离级别降到 RC？

RC 级别没有间隙锁，锁的范围更小，死锁概率更低，并发性更高。代价是允许幻读，但很多业务场景可以接受。