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mysql锁机制面试题(MySQL面试题-锁相关)

时间2025-08-03 05:48:06分类IT科技浏览5523
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1.MySQL 锁的类型有哪些呢?

2.如何使用全局锁

3.如果要全库只读               ,为什么不使用set global readonly=true的方式?

4.表级锁和行级锁有什么区别?

5.行级锁的使用有什么注意事项?

6.InnoDB 有哪几类行锁?

7.什么是共享锁和排他锁

8.意向锁有什么作用?

9.当前读和快照读有什么区别?

10.自增锁有了解吗?

11.如何处理死锁问题?

1.MySQL 锁的类型有哪些呢?

MySQL 中常见的锁类型可以分为全局锁               、表级锁和行锁               。下面分别介绍它们:

全局锁(Global Lock):锁定整个 MySQL 实例                       ,用于执行全局操作时        ,比如备份整个数据库                       。全局锁会阻塞所有对数据库的操作       ,因此在使用全局锁时需要慎重考虑        。

表级锁(Table-level Lock):锁定整张表                       ,适用于只有少量访问                ,或者需要锁定整张表时       。表级锁分为读锁(共享锁)和写锁(排他锁)                       。

共享锁(Shared Lock):允许多个事务同时读取同一张表       ,但是不能进行写操作                。如果一个事务持有共享锁                      ,其他事务也可以持有共享锁       。共享锁之间不会互相阻塞                      。

排他锁(Exclusive Lock):只允许一个事务进行写操作                ,其他事务不能进行读取或写入操作                。如果一个事务持有排他锁,其他事务无法获得共享锁或排他锁。排他锁会阻塞其他事务的读写操作                      ,因此需要慎重使用                      。

行级锁(Row-level Lock):锁定表中的某一行                       ,用于控制对表中某一行的并发访问                       。行级锁是在存储引擎层实现的,不同的存储引擎对行级锁的实现可能略有不同。行级锁分为共享锁和排他锁               。

共享锁(Shared Lock):允许多个事务同时读取同一行               ,但是不能进行写操作                       。如果一个事务持有共享锁                       ,其他事务也可以持有共享锁        。共享锁之间不会互相阻塞               。

排他锁(Exclusive Lock):只允许一个事务进行写操作        ,其他事务不能进行读取或写入操作                       。如果一个事务持有排他锁               ,其他事务无法获得共享锁或排他锁        。排他锁会阻塞其他事务的读写操作                       ,因此需要慎重使用       。

2.如何使用全局锁

全局锁(Global Lock)是 MySQL 中一种最为粗暴的锁        ,可以锁定整个 MySQL 实例       ,用于执行全局操作时                       ,比如备份整个数据库                       。全局锁会阻塞所有对数据库的操作                ,因此在使用全局锁时需要慎重考虑                。

全局锁可以通过执行以下语句来获得:

FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

执行该语句后       ,MySQL 将会阻塞所有对表的读写操作                      ,直到当前连接释放锁为止       。注意                ,FLUSH TABLES WITH READ LOCK 只能获得共享锁(读锁),不支持排他锁(写锁)                      。

3.如果要全库只读                      ,为什么不使用set global readonly=true的方式?

1.在有些系统中                       ,readonly的值会被用来做其他逻辑,比如判断主备库                。所以修改global变量的方式影响太大。

2.在异常处理机制上有差异                      。如果执行FTWRL命令之后由于客户端发生异常断开               ,那么MySQL会自动释放这个全局锁                       ,整个库回到可以正常更新的状态                       。而将整个库设置为readonly之后        ,如果客户端发生异常               ,则数据库就会一直保持readonly状态                       ,这样会导致整个库长时间处于不可写状态        ,风险较高。

4.表级锁和行级锁有什么区别?

表级锁和行级锁是 MySQL 中最常用的两种锁类型       ,它们的区别在于锁定的粒度不同                       ,可以根据具体情况选择使用不同的锁类型               。

1.表级锁

表级锁是锁定整张表                ,通常在执行大量写操作时使用                       。表级锁可以分为读锁(共享锁)和写锁(排他锁)        。

读锁(共享锁):多个事务可以同时对同一张表进行读取操作       ,但是不能进行写入操作               。在读取操作期间                      ,其他事务也可以获取读锁                ,但是不能获取写锁                       。

写锁(排他锁):只允许一个事务进行写入操作,其他事务不能进行读取或写入操作        。在写入操作期间                      ,其他事务不能获取读锁或写锁                       ,直到当前事务释放写锁为止       。

表级锁的优点是锁定粒度大,锁的管理和维护成本低               ,容易控制                       。但是                       ,锁定整张表会导致其他事务等待锁的时间变长        ,降低并发性能                。因此               ,在执行大量写操作时使用表级锁要慎重                       ,需要考虑锁的粒度和并发性能的平衡       。

2.行级锁

行级锁是锁定表中的某一行        ,通常在执行大量读操作时使用                      。行级锁可以分为共享锁和排他锁       ,具体实现依赖于存储引擎的实现                。

共享锁:多个事务可以同时读取同一行数据                       ,但是不能进行写操作。在读取操作期间                ,其他事务也可以获取共享锁       ,但是不能获取排他锁                      。

排他锁:只允许一个事务进行写入操作                      ,其他事务不能进行读取或写入操作                       。在写入操作期间                ,其他事务不能获取共享锁或排他锁,直到当前事务释放排他锁为止。

相对于表级锁                      ,行级锁的优点是锁定粒度更细                       ,可以减少锁冲突的概率,提高并发性能               。但是               ,行级锁会带来额外的开销                       ,包括锁的管理和维护成本        ,因此需要权衡锁定粒度和性能开销               ,选择适合的锁类型                       。

需要注意的是                       ,MySQL 在不同的存储引擎上实现锁的方式不同        ,比如 MyISAM 存储引擎使用表级锁       ,InnoDB 存储引擎使用行级锁和表级锁的组合                       ,因此在使用锁时需要注意存储引擎的不同实现        。

5.行级锁的使用有什么注意事项?

1.避免锁定过多行

行级锁的锁定粒度比表级锁要细                ,锁的管理和维护成本也更高       ,如果锁定了过多的行                      ,可能会导致锁冲突和性能问题               。因此                ,在使用行级锁时应该尽量减少锁定的行数,只锁定必要的行                      ,避免锁的数量和时间过长                       。

2.尽量使用索引

行级锁在锁定某一行时                       ,会对该行所在的索引加锁        。如果没有使用索引,MySQL 将会对整张表进行扫描               ,导致锁定粒度变大                       ,降低并发性能       。因此        ,在使用行级锁时               ,应该尽量使用索引                       ,提高锁定粒度        ,减少锁的数量和时间                       。

3.优化事务的大小

事务的大小会直接影响锁定的行数和时间       ,如果事务过大                       ,将会导致锁定的行数过多                ,增加锁冲突和性能问题的概率                。因此       ,在使用行级锁时                      ,应该尽量优化事务的大小                ,尽可能减小事务的范围和时间,提高并发性能       。

例如                      ,有一个商品表 products                       ,需要批量更新价格,如果事务过大               ,将会导致锁定的行数过多                       ,性能较差        ,可以将大事务分为多个小事务               ,例如:

-- 批量更新前半部分商品价格 BEGIN; UPDATE products SET price = price * 0.9 WHERE id BETWEEN 1 AND 500; COMMIT; -- 批量更新后半部分商品价格 BEGIN; UPDATE products SET price = price * 0.9 WHERE id BETWEEN 501 AND 1000; COMMIT;

4.使用锁的超时机制

MySQL 支持锁的超时机制                       ,当锁定时间超过指定的时间时        ,将自动释放锁       ,避免锁冲突和死锁问题                      。在使用行级锁时                       ,应该合理设置锁的超时时间                ,避免长时间等待锁导致性能问题                。

例如       ,有一个账户表 account                      ,需要转账操作                ,如果锁定的时间过长,将会影响并发性能                      ,可以使用锁的超时机制来避免锁定时间过长                       ,例如:

BEGIN; SELECT * FROM account WHERE id = 1 FOR UPDATE NOWAIT; -- 更新账户表中 id=1 的记录 COMMIT;

这里使用 NOWAIT 关键字来设置锁的超时机制,如果获取不到锁               ,将立即返回错误                       ,避免了锁定时间过长。

需要注意的是        ,使用锁的超时机制时               ,应该避免死锁的情况                       ,如果出现死锁        ,超时机制可能会误判导致数据不一致                      。

6.InnoDB 有哪几类行锁?

实际上       ,InnoDB 行锁定不仅仅是对索引数据页上的记录加锁                       ,而是对整个索引记录(包括数据页和索引页)进行加锁                       。当使用 InnoDB 表时                ,MySQL 提供了三种行级锁定方式       ,分别是:

记录锁(Record Lock):也称行锁                      ,只锁定某个索引上的一行记录                ,即对某个记录加锁。

间隙锁(Gap Lock):锁定索引记录之间的间隙,但不包括记录本身                      ,锁定某个范围之前的间隙或之后的间隙                       ,但不包括指定范围的记录本身               。例如,使用 WHERE 子句查询某个范围内的记录时               ,如果使用间隙锁定                       ,将锁定范围之前或之后的间隙        ,避免其他事务插入相同范围的记录                       。

Next-Key 锁(Next-Key Lock):锁定索引记录和索引记录之间的间隙               ,包括索引记录本身和之前的间隙                       ,但不包括之后的间隙        。Next-Key 锁包含了 Record Lock 和 Gap Lock        ,确保了同时避免幻读和更新丢失               。

InnoDB 默认的隔离级别是 REPEATABLE-READ       ,行锁默认使用的是 Next-Key Lock                       。在 REPEATABLE-READ 隔离级别下                       ,MySQL 会在读取数据时锁定所有读取到的数据行(记录锁)                ,同时锁定所有查询范围之前的间隙(Gap Lock)        。此外       ,MySQL 还会对每个查询的结果集中的第一个记录之前的间隙加上 Next-Key Lock                      ,确保其他事务不会插入相同查询范围内的记录       。这样可以避免幻读的问题                       。

需要注意的是                ,InnoDB 行级锁定是基于索引实现的,如果没有使用索引                      ,MySQL 会自动添加一个隐藏的索引                       ,然后再对该索引上的记录进行锁定                。同时,InnoDB 行锁定是基于事务的               ,只有在事务隔离级别为可重复读或串行化时才会生效       。

7.什么是共享锁和排他锁

共享锁和排他锁是数据库中常用的两种锁定方式                       ,用于控制对共享资源的访问和修改        ,保证数据的一致性和完整性                      。

共享锁允许多个事务同时读取同一份数据               ,但是只有一个事务可以对数据进行修改                。在获取共享锁之后                       ,其他事务可以继续获取共享锁        ,但是不能获取排他锁。共享锁通常用于读取数据时使用       ,可以防止并发修改数据时出现不一致的情况                      。

排他锁只允许一个事务对数据进行修改                       ,其他事务需要等待该事务释放锁后才能进行修改                       。在获取排他锁之后                ,其他事务不能获取共享锁和排他锁。排他锁通常用于修改数据时使用       ,可以避免并发修改数据时出现竞争的情况               。

举个例子来说                      ,假设有一个银行账户表                ,多个用户需要对该表进行读取和修改                       。在读取账户余额时,可以使用共享锁                      ,多个用户可以同时读取账户余额;在修改账户余额时                       ,需要使用排他锁,只有一个用户可以对账户余额进行修改        。如果多个用户同时修改账户余额               ,就可能会导致数据不一致或数据丢失的问题                       ,因此需要使用排他锁保证数据的完整性               。

8.意向锁有什么作用?

在多用户环境下        ,事务之间可能会相互冲突               ,需要对访问的数据行进行加锁以防止冲突                       。但是在一个事务中                       ,如果需要对多个数据行进行加锁        ,那么需要先获取这些数据行所在的数据页上的锁       ,然后再获取对应的行锁                       ,这样就会产生很多额外的开销                ,影响系统性能        。

为了减少这种开销       ,InnoDB使用意向锁来帮助事务减少对锁的获取次数       。意向锁并不实际限制数据行的访问                      ,而是用来指示一个事务即将获取的锁的类型(共享锁或排他锁)                       。当事务请求获取一个数据行上的行级别锁时                ,InnoDB会首先获取该数据页的意向锁,以确保该数据页上不会出现与该事务请求相冲突的其他锁                。

在 InnoDB 存储引擎中                      ,意向锁分为意向共享锁(Intention Shared Lock)和意向排他锁(Intention Exclusive Lock)两种       。意向共享锁表示事务需要在一个数据页上获取多个行共享锁                       ,而意向排他锁表示事务需要在一个数据页上获取行排他锁                      。

意向锁是表级锁,共有两种:

意向共享锁(Intention Shared Lock               ,IS 锁):事务有意向对表中的某些记录加共享锁(S 锁)                       ,加共享锁前必须先取得该表的 IS 锁                。 意向排他锁(Intention Exclusive Lock        ,IX 锁):事务有意向对表中的某些记录加排他锁(X 锁)               ,加排他锁之前必须先取得该表的 IX 锁。

意向锁并不是一个实际存在的锁                       ,它只是对一个事务请求所需的行级别锁的指示                      。意向锁是由数据库自己维护的        ,用户无法手动操作意向锁                       。它的作用是帮助数据库减少锁竞争       ,提高并发性能。

当一个事务需要对一个数据行加锁时                       ,InnoDB 引擎会先获取该数据行所在的数据页上的意向锁                ,然后再获取对应的行级别锁               。这样可以确保该数据页上不会出现与该事务请求相冲突的其他锁                       。

意向锁之间是互相兼容的        。

意向锁和共享锁和排它锁互斥(这里指的是表级别的共享锁和排他锁       ,意向锁不会与行级的共享锁和排他锁互斥)               。

9.当前读和快照读有什么区别?

当前读和快照读的区别主要在于读取的数据版本不同                      ,以及读取的方式和时间不同                       。

1.数据版本不同

当前读:读取的是最新的数据版本        。 快照读:读取的是事务开始时的数据版本                ,也称为一致性读       。

2.取方式和时间不同

当前读:需要加锁,保证读取的数据是最新的                      ,适用于修改                       、删除等操作                       ,会阻塞其他事务的写操作,但不会阻塞读操作                       。 快照读:不需要加锁               ,可以并发读取数据                       ,适用于查询操作                。快照读的时间点是事务开始时        ,只能读取到该时间点之前的数据版本       。

只有在事务隔离级别 RC(读取已提交) 和 RR(可重读)下               ,InnoDB 才会使用一致性非锁定读:

在 RC 级别下                       ,对于快照数据        ,一致性非锁定读总是读取被锁定行的最新一份快照数据                      。 在 RR 级别下       ,对于快照数据                       ,一致性非锁定读总是读取本事务开始时的行数据版本                。

10.自增锁有了解吗?

自增锁是 InnoDB 存储引擎中的一种特殊的行级锁                ,主要用于保证自增列的唯一性。在 InnoDB 存储引擎中       ,自增列一般通过给自增列加一个独占锁来保证唯一性                      。这个独占锁就是自增锁                       。

当一个事务往一张表中插入一行数据时                      ,如果这行数据的自增列值需要通过获取自增锁来实现自增                ,那么该事务会在该自增锁上加一个排他锁,然后获取自增值并插入到新的行中                      ,最后释放锁。其他事务在获取自增值时会阻塞                       ,直到持有自增锁的事务释放锁               。

自增锁的作用是保证自增列的唯一性,避免出现重复的自增值                       。它的加锁范围是自增索引上的锁               ,锁定自增值的同时                       ,也会锁定自增值的上一个值        ,避免其他事务在插入数据时重复使用自增值        。

需要注意的是               ,由于自增锁的使用会造成事务的阻塞                       ,因此在高并发的场景下        ,如果频繁地往表中插入数据       ,就可能会出现自增锁成为瓶颈的情况               。在这种情况下                       ,可以考虑使用非自增列                ,或者使用更高效的自增列实现方式       ,例如使用主键生成器来生成唯一的主键值                       。

11.如何处理死锁问题?

在数据库中                      ,锁是为了保证数据的一致性和完整性而引入的机制        。但是                ,当多个事务同时获取锁并且互相等待对方释放锁的时候,就会发生死锁问题       。这时候                      ,事务将无法继续执行下去                       ,也无法回滚或提交,只能被强制终止                       。

解决策略:

等待:直接进入等待               ,直到超时                。这个超时时间可以通过参数innodb_lock_wait_timeout来设置       。

死锁检测:发起死锁检测                       ,发现死锁后        ,主动回滚死锁链条中的某一个事务               ,让其他事务得以继续执行                      。将参数innodb_deadlock_detect设置为on                       ,表示开启这个逻辑                。

死锁检测缺点:每个新来的被堵住的线程        ,都要判断会不会由于自己的加入导致了死锁       ,这是一个时间复杂度是O(n)的操作。要耗费大量的CPU资源

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