MySQL事務和鎖——《MySQL DBA工作筆記》

• 2020 年 1 月 22 日
• 筆記

MySQL事務

事務存在的原因

事務存在的目的：保證用戶對數據操作對數據是安全的。（比如說銀行卡餘額）

事務的特性——ACID

原子性：一個事務要麼全部執行，要麼不執行

一致性：事務開始和結束時，數據保持一致

隔離性：事務之間互不影響

持久性：事務操作的結果具有持久性

關於臟讀，不可重複讀，幻讀

• 臟讀 事務A讀取了事務B中尚未提交的數據。如果事務B回滾，則A讀取使用了錯誤的數據。 【一個事物在讀的時候，禁止讀取未提交的事務】
• 不可重複讀 不可重複讀是指在一個事務範圍內多次查詢卻返回了不同的數據值，這是由於存在查詢間隔，被另一個事務修改並提交了。 【一個事物在讀的時候，禁止任何事務寫】
• 幻讀 在事務A多次讀取過程中，事務B對數據進行了新增操作，導致事務A多次讀取的數據不一致。 【一個事物加上表級鎖，禁止任何操作的並發】

小結：

臟讀是讀取了尚未提交的數據，不可重複讀是讀取了不停更新的數據（修改），幻讀是指讀取了不停更新的數據（新增）。

關於事務隔離級別

目的：避免臟讀，不可重複讀，幻讀

讀未提交：一個事務可以讀到另一個事務尚未提交的數據。也就是臟讀，避免臟讀的方式：

讀提交：一個事務要等另一個事務提交後才能讀取數據。但會導致一個事務中相同查詢出現不同的結果。也就是不可重複讀。避免不可重複讀的方式：

重複讀（RR，MySQL默認級別）：就是在開始讀取數據時，不允許修改操作。但會導致由於允許insert操作導致的事務結果出現不同。也就是幻讀，避免幻讀的方式：：

序列化：序列化使事務串列順序執行，但會大大降低並發性能。

MySQL鎖機制

Innodb實現了兩種類型的行鎖：共享鎖，排他鎖。

共享鎖和排他鎖

共享鎖：允許一個事務讀一行，阻止其他事務獲得相同數據集的排他鎖，多個共享鎖是可以並行的。

排他鎖：獲取排他鎖的事務允許更新數據，阻止其他事務獲取相同數據集的共享鎖和排他鎖。

【複述一下】

假設事務A獲取了表中的行666，就相當於獲得了共享鎖，此時A可以讀取數據，其他事務也可以獲得行666的共享鎖，所以多個共享鎖是可以並行指的是多個事務可以讀取相同的行，但是一旦某行被獲取了共享鎖，就無法被其他事務獲取排他鎖，也就是說，行只能讀，不能寫。

然後A讀完了，事務B要對行666進行更新操作，就需要先獲得排他鎖，獲得排他鎖之後，其他事務就無法獲取行666的排他鎖和共享鎖，也就是說，在事務B更新數據的時候不允許其他事務讀或者更新。

所以排他鎖就是指只允許一個事務進行寫操作，在這個過程中，不允許其他事務讀，也不允許其他事務寫。

也就是說，排他鎖是串列的，不能被多個事務同時持有，但共享鎖可以。

【如何使用行鎖】

InnoDB行鎖是通過索引上的索引項來實現的，InnoDB這種行鎖實現特點意味者：只有通過索引條件檢索數據，InnoDB才會使用行級鎖，否則，InnoDB將使用表鎖！（這也是為什麼需要進行索引優化的原因）

【行鎖定的範圍問題】

行鎖：對索引項加鎖，鎖定一條記錄

間隙鎖：

編程的思想源於生活，生活中的例子能幫助我們更好的理解一些編程中的思想。 生活中排隊的場景，小明，小紅，小花三個人依次站成一排，此時，如何讓新來的小剛不能站在小紅旁邊，這時候只要將小紅和她前面的小明之間的空隙封鎖，將小紅和她後面的小花之間的空隙封鎖，那麼小剛就不能站到小紅的旁邊。 這裡的小紅，小明，小花，小剛就是資料庫的一條條記錄。 他們之間的空隙也就是間隙，而封鎖他們之間距離的鎖，叫做間隙鎖。

間隙鎖的目的是為了防止幻讀

innodb自動使用間隙鎖的條件：

• 必須在RR級別下
• 檢索條件必須有索引（沒有索引的話，mysql會全表掃描，那樣會鎖定整張表所有的記錄，包括不存在的記錄，此時其他事務不能修改不能刪除不能添加）

Next-key Lock：等於行鎖加間隙鎖。掃描索引記錄後，先對索引記錄加上行鎖，再對索引兩邊的間隙加上間隙鎖。

意向共享鎖和意向排他鎖

Innodb雖然使用行鎖，但並沒有廢棄表鎖。

【行鎖和表鎖】

MyISAM存儲引擎使用的是表鎖，而Innodb增加了行鎖。並不意味著Innodb徹底拋棄了表鎖。

關於行鎖，較小的粒度導致其高並發，但也因較小的粒度導致加鎖慢，開銷大，會出現死鎖情況。

關於表鎖，較大的粒度在高並發上的表現很弱，但同時粒度較大，加鎖塊，開銷小，不會出現死鎖情況。

沒有完美的技術，只有合適的解決方案。在高並發場景下使用行鎖而忍受一些問題本質上是一種權衡。

【意向鎖的背景衝突】

意向鎖的出現本質上是解決行鎖和表鎖矛盾的問題。

事務A獲得了表中某一行的共享鎖，事務B申請了表的寫許可權，這時候就會產生矛盾。

【關於意向鎖】

首先，意向鎖是一種表鎖。

意向共享鎖：事務獲得表中的某一行的共享鎖前，需要先獲得整張表的意向共享鎖。

意向排他鎖：事務獲得表中的某一行的排他鎖前，需要先獲得整張表的意向排他鎖。

意向鎖的加鎖過程是自動完成的。

【意向鎖的共享問題】

意向鎖是表鎖，它的互斥性是針對錶級別的事務，比如一個事務要獲取一張表的寫許可權。所以意向鎖對於表級別的事務是互斥的。但是對於行級別的事務是共享的，也就是說，一個意向鎖可以被多個行級別的事務所持有。

死鎖

關於死鎖抖音上有一個非常好玩的小影片： 面試官問：解釋一下死鎖，解釋明白了就發offer 應聘者答：先發offer，發了offer再解釋

死鎖本質上就是持有鎖和釋放鎖的問題，就像這個影片里描述的，面試官在聽到死鎖的解釋後，才會釋放offer這個鎖，而應聘者是得到offer後才會釋放死鎖解釋這個鎖。offer和對死鎖的解釋就可以類比兩個鎖。

死鎖的狀態就是互相等待。