锁机制与主从复制

MySQL 锁机制

锁用于控制并发访问，防止数据不一致。

锁粒度

锁类型	说明	并发度	开销
全局锁	锁定整个实例	最低	最小
表锁	锁定整张表	低	小
行锁	锁定具体行	高	大
间隙锁	锁定索引间隙	中	中

全局锁

sql

-- 全局读锁（整库只读）
FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

-- 释放锁
UNLOCK TABLES;

应用场景：全库备份（现在一般用 XtraBackup 替代）。

表锁

sql

-- 手动加表锁
LOCK TABLES users READ;
LOCK TABLES users WRITE;

-- 释放表锁
UNLOCK TABLES;

MyISAM 只支持表锁，InnoDB 也支持表锁（意向锁 + DDL 锁）。

行锁（Record Lock）

InnoDB 行锁基于索引实现，如果查询没有走索引，会退化为表锁。

sql

-- 行锁（自动加锁）
BEGIN;
UPDATE users SET name = '张三' WHERE id = 1;
COMMIT;

-- 查看当前锁情况
SELECT * FROM performance_schema.data_locks;

间隙锁（Gap Lock）

锁定索引记录之间的间隙，防止其他事务插入
在 REPEATABLE READ 级别下，为解决幻读问题引入
配合行锁形成 Next-Key Lock

索引：1, 3, 5, 7
间隙锁范围：(-∞, 1), (1, 3), (3, 5), (5, 7), (7, +∞)

Next-Key Lock

行锁 + 间隙锁 = Next-Key Lock，锁定行及其前面的间隙。

sql

-- 锁定 id > 3 且 id <= 5 的范围（前开后闭）
SELECT * FROM users WHERE id > 3 FOR UPDATE;

锁类型	范围	作用
Record Lock	锁定单行	防止行被修改/删除
Gap Lock	锁定间隙	防止间隙插入
Next-Key Lock	行 + 前间隙	防止幻读

死锁

死锁是指两个或多个事务互相等待对方释放锁。

死锁检测：

InnoDB 自动检测死锁，回滚代价较小的事务
通过 SHOW ENGINE INNODB STATUS 查看死锁信息

预防策略：

保持一致的加锁顺序
尽量使用 RC 隔离级别（减少间隙锁）
缩短事务执行时间

主从复制

复制原理

MySQL 主从复制基于 binlog（二进制日志）：

主库（Master）               从库（Slave）
    │                           │
    │ → Dump Thread             │
    │ ────────────── binlog ──→ │ I/O Thread → Relay Log
    │                           │ → SQL Thread → 重放
    │                           │

流程：

主库：事务提交时写入 binlog
I/O 线程：从库连接主库，拉取 binlog 写入 Relay Log
SQL 线程：从库重放 Relay Log，同步数据

复制模式

模式	特点	优缺点
异步复制	主库不管从库是否收到	性能最好，可能丢数据
半同步复制	至少一个从库确认收到才提交	性能与数据安全平衡
组复制（Group Replication）	多节点 Paxos 协议	强一致性，高可用

binlog 格式

格式	说明	特点
STATEMENT	记录 SQL 语句	体积小，但某些场景结果可能不一致
ROW（默认）	记录每行变更	体积大，但精确可靠
MIXED	混合模式	MySQL 自动选择

InnoDB 建议使用 ROW 格式，配合 GTID 使用效果最佳。

高可用方案

MHA（Master High Availability）

思路：主库宕机后，自动提升最新从库为新主库
缺点：需要手动搭建监控组件，已基本被弃用

Orchestrator

2016 年起流行的 MySQL 高可用管理工具
提供 Web UI 和 API，自动故障恢复
支持跨机房拓扑管理
当前社区主导

InnoDB Cluster

MySQL 官方提供的高可用方案
基于 Group Replication + MySQL Router
支持自动故障转移

         ┌──────────────┐
         │ MySQL Router │  ← 读写分离路由
         └──────┬───────┘
      ┌─────────┼─────────┐
      ▼         ▼         ▼
   ┌──────┐ ┌──────┐ ┌──────┐
   │ M1   │ │ M2   │ │ M3   │  ← Group Replication
   └──────┘ └──────┘ └──────┘

读写分离

主库处理写操作，从库处理读操作
通过 Proxy（ProxySQL、MySQL Router）或应用层实现

text

应用层 → ProxySQL → 主库（写）
                  → 从库1（读）
                  → 从库2（读）

锁机制与主从复制 ​

MySQL 锁机制 ​

锁粒度 ​

全局锁 ​

表锁 ​

行锁（Record Lock） ​

间隙锁（Gap Lock） ​

Next-Key Lock ​

死锁 ​

主从复制 ​

复制原理 ​

复制模式 ​

binlog 格式 ​

高可用方案 ​

MHA（Master High Availability） ​

Orchestrator ​

InnoDB Cluster ​

读写分离 ​