1. MySQL 事务与锁
MySQL 事务
事务可靠性模型 ACID:
•Atomicity: 原子性, 一次事务中的操作要么全部成功, 要么全部失败。
•Consistency: 一致性, 跨表、跨行、跨事务, 数据库始终保持一致状态。
•Isolation: 隔离性, 可见性, 保护事务不会互相干扰, 包含4种隔离级别。
•Durability:, 持久性, 事务提交成功后,不会丢数据。如电源故障, 系统崩溃。
InnoDB:
双写缓冲区、故障恢复、操作系统、fsync() 、磁盘存储、缓存、UPS、网络、备份策略 ……
MySQL 事务
行级锁(InnoDB) •记录锁(Record): 始终锁定索引记录，注意隐藏的聚簇索引; •间隙锁(Gap):
•临键锁(Next-Key): 记录锁+间隙锁的组合; 可“锁定”表中不存在记录
•谓词锁(Predicat): 空间索引
死锁: -阻塞与互相等待
-增删改、锁定读
-死锁检测与自动回滚
-锁粒度与程序设计
MySQL 事务
《SQL:1992标准》规定了四种事务隔离级别(Isolation):
• 读未提交: READ UNCOMMITTED
• 读已提交: READ COMMITTED
• 可重复读: REPEATABLE READ
• 可串行化: SERIALIZABLE
事务隔离是数据库的基础特征。
MySQL:
• 可以设置全局的默认隔离级别
• 可以单独设置会话的隔离级别
• InnoDB 实现与标准之间的差异
隔离级别
并发性
可靠性
一致性
可重复性
读未提交: READ UNCOMMITTED
•很少使用
•不能保证一致性
•脏读(dirty read) : 使用到从未被确认的数
据(例如: 早期版本、回滚)
锁:
•以非锁定方式执行
•可能的问题: 脏读、幻读、不可重复读
读已提交: READ COMMITTED
•每次查询都会设置和读取自己的新快照。
•仅支持基于行的 bin-log
•UPDATE 优化: 半一致读(semi-consistent read)
•不可重复读: 不加锁的情况下, 其他事务 UPDATE 或 DELETE 会对查询结果有影响
•幻读(Phantom): 加锁后, 不锁定间隙, 其他事务可以 INSERT。
锁:
•锁定索引记录, 而不锁定记录之间的间隙
•可能的问题: 幻读、不可重复读
可重复读: REPEATABLE READ
•InnoDB 的默认隔离级别
•使用事务第一次读取时创建的快照
•多版本技术
锁:
•使用唯一索引的唯一查询条件时, 只锁定查找到的索引记录, 不锁定间隙。
•其他查询条件, 会锁定扫描到的索引范围, 通过间隙锁或临键锁来阻止其他会话在这个
范围中插入值。
•可能的问题: InnoDB 不能保证没有幻读, 需要加锁
串行化: SERIALIZABLE
最严格的级别，事务串行执行，资源消耗最大；
问题回顾:
•脏读(dirty read) : 使用到从未被确认的数据(例如: 早期版本、回滚) •不可重复读: 不加锁的情况下, 其他事务 update 或 delete 会对结果集有影响
•幻读(Phantom): 加锁之后, 相同的查询语句, 在不同的时间点执行时, 产生不同的
结果集
怎么解决?
提高隔离级别、使用间隙锁或临键锁
undo log: 撤消日志
•保证事务的原子性
•用处: 事务回滚, 一致性读、崩溃恢复。
•记录事务回滚时所需的撤消操作
•一条 INSERT 语句，对应一条 DELETE 的 undo log
•每个 UPDATE 语句，对应一条相反 UPDATE 的 undo log
保存位置: •system tablespace (MySQL 5.7默认) •undo tablespaces (MySQL 8.0默认)
回滚段(rollback segment)
redo log: 重做日志
•确保事务的持久性，防止事务提交后数据未刷新到磁盘就掉电或崩
溃。
•事务执行过程中写入 redo log,记录事务对数据页做了哪些修改。
•提升性能: WAL(Write-Ahead Logging) 技术, 先写日志, 再写磁盘。
•日志文件: ib_logfile0, ib_logfile1
•日志缓冲: innodb_log_buffer_size
•强刷: fsync()
MVCC: 多版本并发控制
•使 InnoDB 支持一致性读: READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ 。 •让查询不被阻塞、无需等待被其他事务持有的锁，这种技术手段可以增加并发性能。
•InnoDB 保留被修改行的旧版本。
•查询正在被其他事务更新的数据时，会读取更新之前的版本。
•每行数据都存在一个版本号, 每次更新时都更新该版本
•这种技术在数据库领域的使用并不普遍。 某些数据库, 以及某些 MySQL 存储引擎都不支持。
聚簇索引的更新 = 替换更新
二级索引的更新 = 删除+新建
MVCC 实现机制
•隐藏列
•事务链表， 保存还未提交的事务，事务提交则会从链表中摘除
•Read view: 每个 SQL 一个, 包括 rw_trx_ids, low_limit_id, up_limit_id, low_limit_no 等
•回滚段: 通过 undo log 动态构建旧版本数据
