面试题：MySQL中锁升级在什么场景下容易发生？

Question

请描述MySQL中锁升级可能出现的场景，并举例说明在这种场景下锁升级是如何对系统性能产生影响的。

Answer 1

锁升级可能出现的场景

1. 大量小粒度锁竞争：
   • 当数据库中对同一资源（如一张表）的并发访问非常高，并且事务在执行过程中需要频繁获取大量的行级锁时，容易出现锁升级。例如，在一个电商订单系统中，有大量用户同时下单，每个订单操作可能涉及对订单表的多行插入或更新操作，若每个操作都获取行级锁，随着并发量增大，数据库管理锁的开销会急剧增加。
2. 长事务持有锁：
   • 如果一个事务长时间持有大量的小粒度锁，而其他事务又频繁请求相关锁，数据库为了降低锁管理开销，可能会将小粒度锁升级为大粒度锁。比如，在一个财务系统中，一个复杂的财务结算事务，需要对多个账户表的多行数据进行更新操作，这个事务执行时间较长，在执行过程中一直持有行级锁，此时若有其他事务频繁请求这些行或表的锁，就可能触发锁升级。

对系统性能的影响举例

假设在一个银行转账系统中，有两个账户 A 和 B，要实现从 A 账户向 B 账户转账 100 元的操作。

1. 正常行级锁情况（无锁升级）：
   • 事务 T1 执行转账操作，首先获取账户 A 行级锁，更新 A 账户余额（减少 100 元），然后获取账户 B 行级锁，更新 B 账户余额（增加 100 元），最后释放锁。如果并发量不是特别高，这种方式能有效保证数据一致性，并且锁的开销相对较小，系统性能可以维持在较好水平。
2. 锁升级场景及性能影响：
   • 当有大量并发转账操作时，每个事务都像 T1 一样获取行级锁，数据库锁管理开销剧增。此时数据库可能将行级锁升级为表级锁。比如事务 T2 在获取账户 A 的行级锁时，由于大量行级锁竞争，数据库将其升级为表级锁。这样一来，其他所有事务在操作该表（如其他转账事务对其他账户操作）时，都需要等待这个表级锁释放。原本可以并行执行的行级操作，因为锁升级为表级锁而变成串行执行，大大降低了系统的并发处理能力，导致系统性能大幅下降，响应时间变长，吞吐量降低。