第 20 章：锁系统

这是《MySQL 8.0 源码与内核实战》的独立章节版。本章从概念、实操和生产排查三个视角展开，代码块保留了原书可直接运行的版本。 InnoDB 锁系统管理表锁、索引记录锁、间隙锁、next-key 锁和插入意向锁，与隔离级别、索引结构和事务顺序密切相关。

20.1 锁层次

Server MDL
  -> InnoDB table lock/intention lock
     -> index record lock
        |-- gap lock
        |-- next-key lock
        +-- insert intention lock

行锁加在索引记录上。没有可用索引时，扫描范围可能扩大，导致锁住大量记录或间隙。

20.2 锁模式

兼容性遵循 S/S 兼容，X 与其他基本冲突，意向锁用于表级快速判断。

20.3 锁类型

RR 下范围扫描可能使用 gap/next-key 防止幻读；RC 下间隙锁使用范围明显缩小。

20.4 加锁示例

CREATE TABLE t(
  id BIGINT PRIMARY KEY,
  a INT,
  KEY idx_a(a)
) ENGINE=InnoDB;

BEGIN;
SELECT * FROM t WHERE a BETWEEN 10 AND 20 FOR UPDATE;

在 RR 下可能锁定：

idx_a 中满足条件的记录及间隙

其他事务在对应间隙插入会被阻塞。

20.5 锁等待

SELECT * FROM information_schema.innodb_trx;
SELECT * FROM performance_schema.data_locks;
SELECT * FROM performance_schema.data_lock_waits;
SELECT * FROM sys.innodb_lock_waits;

排查顺序：

1. 找 waiting thread；
2. 找 blocking thread；
3. 查看锁对象和模式；
4. 查看 SQL 和事务开始时间；
5. 判断是否长事务；
6. 决定等待、回滚或 kill；
7. 优化索引和访问模式。

20.6 死锁

trx A holds row1 waits row2
trx B holds row2 waits row1

处理：

1. 检测等待环；
2. 选择回滚代价较小事务；
3. 写入死锁日志；
4. 另一事务继续。

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_print_all_deadlocks';

减少死锁：

1. 表和行按相同顺序访问；
2. 缩短事务；
3. 索引精确；
4. 避免锁后再等待外部资源；
5. 重试幂等操作；
6. 控制并发批处理。

20.7 自增锁

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_autoinc_lock_mode';

主从复制和 binlog 格式会影响可接受模式。

20.8 源码入口

断点：

b lock_rec_lock
b lock_deadlock_occurs

本章小结

InnoDB 行锁绑定索引记录，隔离级别和访问路径共同决定锁范围。排查锁要看等待关系、事务、索引和 SQL；优化锁要缩短事务、精确索引并统一访问顺序。

思考题

1. 为什么没有索引会扩大锁范围？
2. gap lock 和 next-key lock 的区别是什么？
3. RR 和 RC 下间隙锁行为有什么差异？
4. 如何定位 blocking thread？
5. 死锁的常见预防方法有哪些？