MySQL 笔记 - 事务&锁

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这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

事务

简单的说,事务就是一组原子性的 SQL 查询,这一组 SQL 要么全部执行成功,要么全部执行失败。这里简单介绍一下事务的 ACID,ACID 表示原子性、一致性、隔离性和持久性。

  • 原子性:一个事务是不可分割的最小工作单元,整个事务要么全部成功,要么全部失败,不可能只执行中间的一部分操作。
  • 一致性:执行事务是使得数据库从一个一致性状态到另一个一致性状态,如果事务最终没有被提交,那么事务所做的修改也不会保存到数据库中。
  • 隔离性:通常来说,一个事务提交之前对其他事务是不可见的,但是这里所说的不可见需要考虑隔离级别,比如未提交读在提交前对于其他事务来说也是可见的,隔离级别,在下面会详细讲。
  • 持久性:事务一旦被提交,那么对数据库的修改会被永久的保存,即使数据库崩溃修改后的数据也不会丢失。

隔离级别

SQL 标准中定义了四种隔离级别,这里简单介绍一下这四种隔离级别。

  • 未提交读:未提交读的意思是,事务中的修改,即使没有提交,对其他事务也都是可见的,但是这样会出现脏读,一般情况下,通常都不会使用未提交读。
  • 提交读:提交读的意思是,一个事务所做的修改在提交之前对其他事务都是不可见的,这个级别也叫做“不可重复读”,因为执行两次相同的操作,可能会得到不同的结果。
  • 可重复读:可重复读解决了脏读的问题,这个级别保证了同一个事务多次读取同样记录的结果是一致的,但是这个隔离级别无法解决幻读的问题,所谓幻读就是说,当某个事务读取范围数据时,另一个事务又在该范围内插入了新的记录,当之前的事务再次读取该范围数据时,会产生幻行。InnoDB 存储引擎通过 MVCC 解决了幻读的问题,可重复读是 MySQL 默认的事务隔离级别。
  • 可串行化:是最高的隔离级别,避免了前面说到的幻读问题。可串行化会给读取的每一行都加锁,所以可能导致大量超时和锁争用的问题,实际中很少使用这个隔离级别。

死锁

死锁是指两个或者多个事务在同一资源上相互占用,并请求锁定对方占用的资源。解决死锁的方法就是回滚一个或者多个事务。

MVCC

MVCC 可以看做是行锁的一个变种,在很多情况下 MVCC 可以避免加锁,因此开销更小,不同事务型存储引擎对于 MVCC 的实现各有不同。 MVCC 的实现是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。也就是说,不管执行多长时间,每个事务看到的数据都是一致的。根据事务的开始时间不同,每个事务对同一张表,同一时刻看到的数据可能是不一样的。这里简单介绍一下 InnoDB 的 MVCC。 InnoDB 的 MVCC 通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现。这两个列,一个保存了行的创建时间,一个保存了行的过期时间,存储的不是实际的时间,而是版本号。每开始一个新的事务,系统版本号都会自动递增。事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号,用来和查询到的每行记录的版本号作对比。下面详细介绍一下在可重复读隔离级别下,MVCC 的具体操作。

  • SELECT
    • InnoDB 会根据以下两个条件检查每条记录:
      • 只查找版本小于等于事务版本号的行
      • 只查找未定义删除时间或者删除时间大于事务版本号的行
  • INSERT
    • InnoDB 为新插入的每一行保存当前的系统版本号作为行版本号
  • DELETE
    • InnoDB 为删除的每一行保存当前的系统版本号作为行的删除版本号
  • UPDATE
    • InnoDB 新增一条记录,保存当前系统版本号作为新增行的版本号
    • 在被删除记录的原始行,保存当前系统版本号作为被删除记录行的删除版本号

优点:

  1. 因为有了两个隐藏列来记录数据的状态,所以大多数读操作都可以不加锁
  2. 性能好,同时可以保证读取的数据是正确的

缺点:

  1. 需要额外的空间记录每行的状态
  2. 需要行状态的维护和检查

如何解决幻读

MVCC 解决幻读的时候使用了间隙锁,也就是 next-key lock,这部分就要先从 InnoDB 的三种行锁说起:

  • Record Lock:单个行记录上的锁,锁住的是索引
  • Gap Lock:区间锁,锁定一个区间范围,但不包括记录本身,开区间
  • Next-Key Lock:间隙锁,Record Lock + Gap Lock

举个简单的例子,

select id from user where id > 15 and id < 30
复制代码

 

Next-Key Lock

 

 

图示清楚的表示了间隙锁~

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