锁机制

核心问题：PostgreSQL 有哪些锁类型？如何分析锁等待？如何避免死锁？

1. 表级锁

锁模式	典型触发语句	与自身冲突	说明
ACCESS SHARE	SELECT	❌	最弱的锁，只与 ACCESS EXCLUSIVE 冲突
ROW SHARE	SELECT FOR UPDATE	❌
ROW EXCLUSIVE	INSERT/UPDATE/DELETE	❌
SHARE	CREATE INDEX	✅	阻塞写操作
ACCESS EXCLUSIVE	ALTER TABLE / DROP TABLE	✅	最强的锁，阻塞一切操作

与 MySQL 的区别：PG 的表级锁更细粒度，有 8 种模式；MySQL 的表锁只有读锁和写锁两种。

2. 行级锁

-- FOR UPDATE：排他行锁
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1 FOR UPDATE;

-- FOR SHARE：共享行锁
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1 FOR SHARE;

-- FOR NO KEY UPDATE：弱排他锁（PG 独有）
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1 FOR NO KEY UPDATE;

-- FOR KEY SHARE：最弱的行锁（PG 独有）
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1 FOR KEY SHARE;

行锁模式	阻塞 FOR UPDATE	阻塞 FOR NO KEY UPDATE	阻塞 FOR SHARE	阻塞 FOR KEY SHARE
FOR UPDATE	✅	✅	✅	✅
FOR NO KEY UPDATE	✅	✅	✅	❌
FOR SHARE	✅	✅	❌	❌
FOR KEY SHARE	✅	❌	❌	❌

PG 独有的优势：FOR NO KEY UPDATE 和 FOR KEY SHARE 是 PG 特有的细粒度行锁。外键检查使用 FOR KEY SHARE，不会阻塞 FOR NO KEY UPDATE，大幅减少了外键场景下的锁冲突。

3. NOWAIT 和 SKIP LOCKED

-- NOWAIT：获取不到锁时立即报错
SELECT * FROM tasks WHERE status = 'pending' FOR UPDATE NOWAIT;

-- SKIP LOCKED：跳过已被锁定的行（适合任务队列场景）
SELECT * FROM tasks WHERE status = 'pending' 
ORDER BY created_at LIMIT 1 FOR UPDATE SKIP LOCKED;

实战场景：SKIP LOCKED 非常适合用 PG 实现简单的任务队列——多个消费者并发获取任务时，自动跳过已被锁定的任务，无需额外的消息队列中间件。

4. 锁等待分析

-- 查看所有锁等待关系
SELECT
    blocked.pid AS blocked_pid,
    blocked.query AS blocked_query,
    blocking.pid AS blocking_pid,
    blocking.query AS blocking_query,
    now() - blocked.query_start AS wait_duration
FROM pg_stat_activity blocked
JOIN pg_locks bl ON bl.pid = blocked.pid AND NOT bl.granted
JOIN pg_locks kl ON kl.locktype = bl.locktype
    AND kl.database IS NOT DISTINCT FROM bl.database
    AND kl.relation IS NOT DISTINCT FROM bl.relation
    AND kl.pid != bl.pid AND kl.granted
JOIN pg_stat_activity blocking ON blocking.pid = kl.pid
ORDER BY wait_duration DESC;

5. 锁超时设置

-- 设置锁等待超时
SET lock_timeout = '5s';

-- 在事务中设置
BEGIN;
SET LOCAL lock_timeout = '10s';
ALTER TABLE users ADD COLUMN nickname VARCHAR(50);
COMMIT;

6. 死锁检测与处理

PG 内置死锁检测器，默认每秒检测一次（deadlock_timeout = 1s）。

6.1 避免死锁的实践

1. 固定加锁顺序：多个事务操作相同的表/行时，按固定顺序加锁
2. 缩短事务时间：减少锁持有时间
3. 使用 NOWAIT：获取不到锁时立即失败，而非等待
4. 设置 lock_timeout：SET lock_timeout = '5s'，超时自动放弃

7. DDL 锁策略

-- 使用 lock_timeout 控制 DDL 等待时间
SET lock_timeout = '3s';
ALTER TABLE users ADD COLUMN nickname VARCHAR(50);
-- 超过 3 秒获取不到锁就报错

哪些 DDL 操作会获取 ACCESS EXCLUSIVE 锁：ALTER TABLE（大多数操作）、DROP TABLE、TRUNCATE、VACUUM FULL、REINDEX。

8. 常见问题

Q：SKIP LOCKED 有什么用？

SKIP LOCKED 跳过已被其他事务锁定的行，非常适合用 PG 实现简单的任务队列。多个消费者并发获取任务时，自动跳过已被锁定的任务，无需额外的消息队列中间件。