面试题：MySQL事务中意向锁对锁性能的优化体现在哪些方面？

Question

阐述MySQL意向锁（意向共享锁IS和意向排他锁IX）的工作原理，并举例说明在复杂的事务嵌套场景，如多个子事务分别对不同层级的表或数据块进行读写操作时，意向锁是如何减少锁等待时间、提升系统并发性能的，同时分析意向锁可能带来的潜在问题。

Answer 1

MySQL意向锁工作原理

1. 意向共享锁（IS）：当事务想要在某行数据上获取共享锁（S锁）时，首先会在表级别获取意向共享锁。这意味着事务告知数据库，它准备在表中的某些行上获取共享锁。IS锁允许其他事务同时获取IS锁或共享锁，但不允许获取排他锁（X锁）。
2. 意向排他锁（IX）：当事务想要在某行数据上获取排他锁（X锁）时，首先会在表级别获取意向排他锁。IX锁表示事务准备在表中的某些行上获取排他锁。IX锁不允许其他事务获取任何类型的锁（IS、S、IX、X），以保证数据修改的原子性和一致性。

复杂事务嵌套场景下意向锁提升并发性能示例

假设存在一个复杂的电商订单系统，有订单表（orders）、订单项表（order_items）和商品表（products）。一个大事务包含多个子事务，分别对不同层级的表进行读写操作。

1. 读操作子事务：子事务1需要读取订单表中的某个订单，同时读取该订单对应的订单项。它首先在订单表上获取IS锁，然后在对应订单行上获取S锁；接着在订单项表上获取IS锁，再在对应订单项行上获取S锁。
2. 写操作子事务：子事务2需要更新某个商品的库存。它首先在商品表上获取IX锁，然后在对应商品行上获取X锁进行更新。 由于意向锁的存在，不同子事务可以并行执行。例如，读操作子事务获取订单表的IS锁后，写操作子事务可以获取商品表的IX锁，因为它们作用于不同的表，不会产生锁冲突。如果没有意向锁，写操作子事务可能需要等待读操作子事务释放整个表的锁，从而导致锁等待时间增加，降低系统并发性能。

意向锁潜在问题

1. 死锁风险：尽管意向锁提升了并发性能，但在复杂的事务嵌套场景下，由于多个事务获取锁的顺序不一致，可能导致死锁。例如，事务A获取了表1的IS锁和表2的IX锁，事务B获取了表2的IS锁和表1的IX锁，此时两个事务相互等待对方释放锁，形成死锁。
2. 锁粒度问题：意向锁虽然在一定程度上解决了并发控制，但它基于表级别，锁粒度相对较大。如果大量并发事务都操作同一表，即使操作不同行，也可能因为意向锁的存在而相互影响，导致并发性能提升有限。