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# 事务与锁

> ACID、隔离级别、InnoDB 锁、死锁诊断与最佳实践

事务保证数据一致性，但也可能带来锁竞争。本节解释 MySQL 事务模型、隔离级别、一致性读、常见锁问题的诊断与规避方法。

## 事务基础

```sql theme={null}
SET autocommit = 0; -- 推荐显式控制
START TRANSACTION;  -- 或 BEGIN
-- 一系列读写
COMMIT;             -- 或 ROLLBACK
```

* InnoDB 默认开启自动提交（Autocommit=1），单条语句自动提交
* 多条语句需要显式事务块，确保要么全部成功要么全部回滚
* 建议在应用层使用连接池，并在每次请求结束前明确 `COMMIT/ROLLBACK`

## ACID 与隔离级别

* READ UNCOMMITTED：可能脏读（不推荐）
* READ COMMITTED：常见于其他数据库
* REPEATABLE READ（默认）：快照读，防止不可重复读
* SERIALIZABLE：最强隔离，但并发差

```sql theme={null}
SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
```

<Note>
  MySQL 的 REPEATABLE READ 通过 MVCC + 间隙锁规避幻读，对比 Oracle/SQL Server 的 READ COMMITTED 需特别留意行为差异。
</Note>

## 一致性读与当前读

* 一致性读（Consistent Read）：普通 `SELECT` 在事务开始时创建快照，不会加锁
* 当前读（Current Read）：`SELECT ... FOR UPDATE/LOCK IN SHARE MODE`、`UPDATE/DELETE`，会获取行锁

```sql theme={null}
SELECT * FROM products WHERE id = 1 FOR UPDATE; -- 当前读
SELECT * FROM products WHERE id = 1;            -- 一致性读
```

## 锁类型（InnoDB）

* 行锁：记录锁（Record Lock）、间隙锁（Gap Lock）、临键锁（Next-Key Lock）
* 表锁：`LOCK TABLES` 或 DDL 导致的隐式表锁
* 共享锁（S）与排他锁（X）；`SELECT ... FOR UPDATE`、`LOCK IN SHARE MODE`

```sql theme={null}
-- 锁定将被更新的行（避免丢失更新）
SELECT * FROM products WHERE id = 1 FOR UPDATE;
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = 1;
```

<Tip>
  尽量让事务保持短小，将读写操作顺序固定，并在应用层重试死锁被回滚的事务。
</Tip>

## 死锁与排查

症状：`ERROR 1213 (40001): Deadlock found ...` 或 `Lock wait timeout exceeded`。

```sql theme={null}
SHOW ENGINE INNODB STATUS; -- 观察死锁最新记录

-- performance_schema 辅助（8.0+）
SELECT * FROM performance_schema.data_locks;      
SELECT * FROM performance_schema.data_lock_waits;
SELECT * FROM performance_schema.events_transactions_history_long;
```

配合 `sys` schema 更易读：

```sql theme={null}
SELECT * FROM sys.innodb_lock_waits ORDER BY wait_started DESC LIMIT 5;
```

## 幻读与间隙锁

在 REPEATABLE READ 下，范围更新可能触发间隙锁，阻止范围内的插入从而避免幻读。需要注意锁竞争风险。

```sql theme={null}
START TRANSACTION;
SELECT * FROM orders WHERE total BETWEEN 100 AND 500 FOR UPDATE;
-- 此时其他事务往该区间插入新行会被阻塞
```

## 锁等待监控

* `SHOW PROCESSLIST`：查看当前语句与状态
* `performance_schema.events_statements_current`：捕获正在执行的语句
* `innodb_status_output_locks = ON`（动态变量）可将锁信息写入错误日志

```sql theme={null}
SELECT * FROM performance_schema.events_statements_current\G
SELECT * FROM performance_schema.metadata_locks WHERE OBJECT_SCHEMA = 'shop';
```

## 最佳实践

* 保持 SQL 顺序一致（如总是按 `orders` → `order_items` 更新）
* 减少范围更新，优先精准匹配；必要时拆批
* 使用合适索引缩小锁范围
* 对长期运行任务（报表、导出）使用一致性读或在从库执行
* 对于热点写操作，可引入队列/异步处理或乐观锁（版本号）

## 小结

理解隔离级别与锁行为，能有效减少并发冲突与死锁。下一步前往“备份与恢复”，构建可靠的数据保护策略。