浅谈数据库的锁机制

数据库的锁（Lock）是用来控制并发访问数据库中的数据，以保证数据一致性和完整性的机制。锁可以防止多个事务同时操作同一数据导致的数据不一致问题。

数据库锁大致可以从锁的范围、锁的粒度、锁的模式等多个维度进行分类。

行级锁（Row Lock）：锁定特定的行，粒度最小，并发性能最好。适用于高并发环境，但开销较大。
表级锁（Table Lock）：锁定整张表，开销小，但并发性能较低。适用于批量操作，如 ALTER TABLE、DROP TABLE 等。
页级锁（Page Lock）：锁定一页数据（如 8KB），兼顾并发与性能，但比行锁粒度粗，比表锁更灵活，一般用于老旧数据库（如 SQL Server）。

意向锁（Intention Lock）：表级锁，标识事务准备加行锁，提高锁的管理效率。
- 意向共享锁（IS）：事务打算在某些行上加共享锁。
- 意向排他锁（IX）：事务打算在某些行上加排他锁。
间隙锁（Gap Lock）：锁定某个范围但不包含本身数据，防止“幻读”（Phantom Read）。
临键锁（Next-Key Lock）：行锁+间隙锁，避免幻读问题。

死锁（Deadlock）：两个或多个事务互相等待对方释放锁，导致事务无法继续执行。
- 解决方案：
  1. 减少锁的粒度，尽量使用行锁代替表锁。
  2. 控制事务执行顺序，让所有事务按照相同的顺序获取锁。
  3. 设置超时时间，让事务在一定时间内自动回滚。
幻读（Phantom Read）：事务在两次查询之间，看到了一些之前不存在的数据。
- 解决方案：
  1. 使用 Next-Key Lock 预防幻读（如 MySQL REPEATABLE READ 隔离级别）。
  2. 使用 SERIALIZABLE 隔离级别，会强制使用表锁。

BEGIN;
SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR UPDATE;  -- 加排他锁（X 锁）
-- 其他事务无法修改 id=1 的记录，必须等待锁释放
COMMIT;

事务 A：

BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;  -- 锁住 id=1
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;  -- 等待 id=2

事务 B：

BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 2;  -- 锁住 id=2
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 1;  -- 等待 id=1

解决方案：

SET innodb_lock_wait_timeout = 5; -- 5 秒超时自动回滚