MySQL事务与锁-深入理解ACID

一、什么是事务？

事务是数据库执行过程中的一个逻辑单元，保证一组操作要么全部成功，要么全部失败。

1.1 事务的ACID特性

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      ACID特性                                    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                  │
│  A → Atomic（原子性）                                           │
│     要么全做，要么不做                                           │
│                                                                  │
│  C → Consistency（一致性）                                      │
│     事务前后，数据状态一致                                        │
│                                                                  │
│  I → Isolation（隔离性）                                         │
│     并发事务互不干扰                                             │
│                                                                  │
│  D → Durability（持久性）                                       │
│     事务提交后，修改永久保存                                      │
│                                                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

1.2 事务示例

-- 转账场景
START TRANSACTION;

-- 扣款
UPDATE accounts SET balance = balance - 1000 
WHERE user_id = 1;

-- 收款
UPDATE accounts SET balance = balance + 1000 
WHERE user_id = 2;

-- 提交事务
COMMIT;

-- 如果出错，回滚
-- ROLLBACK;

二、事务操作

2.1 基本操作

-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 或
BEGIN;

-- 提交事务
COMMIT;

-- 回滚事务
ROLLBACK;

-- 回滚到保存点
ROLLBACK TO SAVEPOINT point1;

-- 设置保存点
SAVEPOINT point1;

-- 释放保存点
RELEASE SAVEPOINT point1;

2.2 自动提交

-- 查看自动提交
SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit';
-- 默认：ON（每条SQL都是一个事务）

-- 关闭自动提交
SET autocommit = 0;
-- 手动开启事务
START TRANSACTION;
-- 关闭后需要手动COMMIT或ROLLBACK

2.3 事务支持情况

-- 查看引擎是否支持事务
SHOW ENGINES;

-- InnoDB 支持事务
-- MyISAM 不支持事务

三、隔离级别

3.1 隔离级别概述

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
READ UNCOMMITTED	✅ 可能	✅ 可能	✅ 可能
READ COMMITTED	❌ 不可能	✅ 可能	✅ 可能
REPEATABLE READ	❌ 不可能	❌ 不可能	✅ 可能（MySQL可避免）
SERIALIZABLE	❌ 不可能	❌ 不可能	❌ 不可能

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    隔离级别对比                                   │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                  │
│  隔离程度从低到高：                                              │
│  READ UNCOMMITTED → READ COMMITTED → REPEATABLE READ           │
│  → SERIALIZABLE                                                 │
│                                                                  │
│  隔离程度越高，数据越安全，但性能越差                            │
│  MySQL默认：REPEATABLE READ                                      │
│                                                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

3.2 设置隔离级别

-- 设置当前会话隔离级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 设置全局隔离级别
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 查看隔离级别
SELECT @@transaction_isolation;
-- MySQL 5.7: @@tx_isolation

3.3 各种问题详解

-- 脏读：一个事务读取了另一个事务未提交的数据
-- 事务A：START; UPDATE users SET age = 30 WHERE id = 1;
-- 事务B：SELECT age FROM users WHERE id = 1; -- 读到30（脏数据）
-- 事务A：ROLLBACK;

-- 不可重复读：同一事务两次读取数据不一致
-- 事务A：START; SELECT age FROM users WHERE id = 1; -- 读到25
-- 事务B：START; UPDATE users SET age = 30 WHERE id = 1; COMMIT;
-- 事务A：SELECT age FROM users WHERE id = 1; -- 读到30

-- 幻读：同一事务两次查询结果集不同
-- 事务A：START; SELECT * FROM users WHERE age > 20; -- 查到3条
-- 事务B：START; INSERT INTO users VALUES (4, 'new', 25); COMMIT;
-- 事务A：SELECT * FROM users WHERE age > 20; -- 查到4条

四、InnoDB锁机制

4.1 锁类型

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      锁类型分类                                   │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                  │
│  按粒度分：                                                     │
│  ├─ 表级锁 → 开销小，加锁快                                     │
│  │             表锁、全局锁                                      │
│  └─ 行级锁 → 开销大，加锁慢，支持并发                          │
│      行锁、间隙锁                                                │
│                                                                  │
│  按类型分：                                                     │
│  ├─ 共享锁（S锁）→ 读锁，可共存                                 │
│  └─ 排他锁（X锁）→ 写锁，互斥                                   │
│                                                                  │
│  按方式分：                                                     │
│  ├─ 乐观锁 → 版本号                                             │
│  └─ 悲观锁 → 排他锁                                             │
│                                                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

4.2 行锁

-- 共享锁：读取数据
SELECT * FROM users WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
-- 其他事务可以读，但不能写

-- 排他锁：写入数据
SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR UPDATE;
-- 其他事务不能读也不能写

-- 手动加锁（InnoDB）
SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR UPDATE;

4.3 表锁

-- 加读锁
LOCK TABLES users READ;

-- 加写锁
LOCK TABLES users WRITE;

-- 解锁
UNLOCK TABLES;

-- 元数据锁（DDL操作自动加锁）
-- DML操作需要MDL读锁
-- DDL操作需要MDL写锁

4.4 意向锁

-- 意向锁：表明有人要锁行
-- 意向共享锁（IS）：SELECT ... LOCK IN SHARE MODE
-- 意向排他锁（IX）：SELECT ... FOR UPDATE
-- 自动加，无需手动操作

五、间隙锁与临键锁

5.1 间隙锁

-- 间隙锁：锁定索引区间（左开右闭）
-- 假设age索引有：10, 20, 30
SELECT * FROM users WHERE age BETWEEN 15 AND 25 FOR UPDATE;
-- 锁住：(15, 20] 区间
-- 防止其他事务在区间内插入数据（解决幻读）

5.2 临键锁

-- 临键锁：间隙锁 + 行锁的组合
-- 假设age索引有：10, 20, 30
SELECT * FROM users WHERE age = 20 FOR UPDATE;
-- 锁住：(10, 20] 和 (20, 30] 两个区间
-- 既锁住存在的行，也锁住区间

5.3 锁分析

-- 查看当前锁等待
SHOW ENGINE INNODB STATUS;

-- 查看锁信息
SHOW FULL PROCESSLIST;

-- 查看事务锁
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX;

-- 查看锁等待
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCK_WAITS;

-- 查看锁
SELECT * FROM information_schema.INNODB_LOCKS;

六、乐观锁与悲观锁

6.1 悲观锁

-- 悲观锁：先加锁，再操作
-- 适用于并发 contention 激烈的场景

START TRANSACTION;

-- 查询并锁定（排他锁）
SELECT * FROM products WHERE id = 1 FOR UPDATE;

-- 检查库存
-- 更新库存
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = 1;

COMMIT;

6.2 乐观锁

-- 乐观锁：先操作，再检查版本
-- 适用于并发 contention 少的场景

-- 方法1：版本号
UPDATE products 
SET stock = stock - 1, version = version + 1 
WHERE id = 1 AND version = 1;

-- 方法2：时间戳
UPDATE products 
SET stock = stock - 1, updated_at = NOW() 
WHERE id = 1 AND updated_at = '2026-01-01 12:00:00';

-- 方法3：检查影响行数
-- 如果影响行数为0，说明被其他事务修改了，需要重试

6.3 两种锁对比

特性	乐观锁	悲观锁
实现方式	版本号、时间戳	数据库锁
适用场景	并发少	并发多
性能	好	差
安全性	可能冲突失败	保证安全
编程复杂度	需要重试机制	简单

七、死锁

7.1 死锁产生

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                       死锁示例                                    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                  │
│  事务A：                                                        │
│  SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR UPDATE;  -- 锁住id=1     │
│  UPDATE users SET age = 30 WHERE id = 2;      -- 等待id=2锁   │
│                                                                  │
│  事务B：                                                        │
│  SELECT * FROM users WHERE id = 2 FOR UPDATE;  -- 锁住id=2     │
│  UPDATE users SET age = 30 WHERE id = 1;      -- 等待id=1锁   │
│                                                                  │
│  死锁！互相等待对方释放锁                                        │
│                                                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

7.2 避免死锁

-- 1. 统一顺序加锁
-- 总是先锁id小的，再锁id大的

-- 2. 降低隔离级别
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 3. 减少锁定时间
-- 尽快提交事务

-- 4. 使用乐观锁
-- 适用于简单业务

-- 5. 分析死锁日志
SHOW ENGINE INNODB STATUS;

7.3 处理死锁

-- 查看死锁信息
SHOW ENGINE INNODB STATUS;

-- 等待超时回滚
-- 设置锁等待超时
SET innodb_lock_wait_timeout = 50;

-- 强制杀掉查询
-- 找到阻塞的线程
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX;
-- KILL trx_mysql_thread_id;

八、分布式事务

8.1 方案对比

方案	原理	优点	缺点
2PC	两阶段提交	强一致性	性能差，有协调者单点
3PC	三阶段提交	减少阻塞	依然有协调者问题
TCC	Try-Confirm-Cancel	性能好	业务侵入性强
本地消息表	消息队列	简单可靠	复杂度高
Seata	AT模式	封装完善	需要引入中间件

8.2 XA事务

-- 开启XA事务
XA START 'transaction_id';

-- 执行SQL
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1;

-- 结束事务
XA END 'transaction_id';

-- 准备提交
XA PREPARE 'transaction_id';

-- 提交
XA COMMIT 'transaction_id';

-- 回滚
XA ROLLBACK 'transaction_id';

九、实战案例

9.1 订单创建

-- 创建订单（事务处理）
START TRANSACTION;

-- 1. 减库存
UPDATE products SET stock = stock - 1 
WHERE id = 1 AND stock > 0;

-- 2. 检查是否成功
-- 如果影响行数为0，库存不足，回滚

-- 3. 创建订单
INSERT INTO orders (user_id, product_id, status) 
VALUES (1, 1, 'pending');

-- 4. 记录日志
INSERT INTO order_logs (order_id, action) 
VALUES (LAST_INSERT_ID(), 'created');

-- 提交
COMMIT;

9.2 库存扣减

-- 方法1：悲观锁
START TRANSACTION;
SELECT stock FROM products WHERE id = 1 FOR UPDATE;
-- 检查库存
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = 1;
COMMIT;

-- 方法2：乐观锁
UPDATE products 
SET stock = stock - 1 
WHERE id = 1 AND stock > 0;

-- 检查影响行数，如果为0则重试或提示库存不足

-- 方法3：分布式锁
-- 使用Redis/ZooKeeper实现分布式锁

十、常见问题

10.1 事务占用太多

-- 查看长时间运行的事务
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX 
WHERE trx_state = 'RUNNING';

-- 查看等待锁的事务
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX 
WHERE trx_state = 'LOCK WAIT';

-- 建议：
-- 1. 事务不要太大
-- 2. 及时提交
-- 3. 减少锁定时间

10.2 锁表了怎么办

-- 查看锁表
SHOW OPEN TABLES WHERE In_use > 0;

-- 查看进程
SHOW PROCESSLIST;

-- 杀掉阻塞的进程
KILL thread_id;

-- 预防：
-- 1. 加索引避免全表锁
-- 2. 使用合理的隔离级别
-- 3. 减少事务时间

参考资料

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数据库

#MySQL #事务 #锁 #ACID #隔离级别

MySQL事务与锁-深入理解ACID

https://r0f2.my/post/31-mysql-transactions-locks/

作者

发布于

2026年2月14日

许可协议

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