1. 程式人生 > >高效能MySql學習筆記——鎖、事務、隔離級別

高效能MySql學習筆記——鎖、事務、隔離級別

為什麼需要鎖?

因為資料庫要解決併發控制問題。在同一時刻,可能會有多個客戶端對Table1.rown進行操作,比如有的在讀取該行資料,其他的嘗試去刪除它。為了保證資料的一致性,資料庫就要對這種併發操作進行控制,因此就有了鎖的概念。

鎖的分類

從對資料操作的型別(讀\寫)分

讀鎖(共享鎖):針對同一塊資料,多個讀操作可以同時進行而不會互相影響。

寫鎖(排他鎖):噹噹前寫操作沒有完成前,它會阻斷其他寫鎖和讀鎖。

從鎖定的資料範圍分

表鎖

行鎖

為了儘可能提高資料庫的併發度,每次鎖定的資料範圍越小越好,理論上每次只鎖定當前操作的資料的方案會得到最大的併發度,但是管理鎖是很耗資源的事情(涉及獲取,檢查,釋放鎖等動作),因此資料庫系統需要在高併發響應和系統性能兩方面進行平衡,這樣就產生了“鎖粒度(Lock granularity)”的概念

鎖粒度(Lock granularity)

表鎖:管理鎖的開銷最小,同時允許的併發量也最小的鎖機制。MyIsam儲存引擎使用的鎖機制。當要寫入資料時,把整個表都鎖上,此時其他讀、寫動作一律等待。在MySql中,除了MyIsam儲存引擎使用這種鎖策略外,MySql本身也使用表鎖來執行某些特定動作,比如alter table.

行鎖:可以支援最大併發的鎖策略。InnoDB和Falcon兩張儲存引擎都採用這種策略。

MySql是一種開放的架構,你可以實現自己的儲存引擎,並實現自己的鎖粒度策略,不像Oracle,你沒有機會改變鎖策略,Oracle採用的是行鎖。

事務(Transaction)

從業務角度出發,對資料庫的一組操作要求保持4個特徵:

Atomicity:原子性

Consistency:一致性,

Isolation:隔離性

Durability:永續性

為了更好地理解ACID,以銀行賬戶轉賬為例:

1 START TRANSACTION;

2 SELECT balance FROM checking WHERE customer_id = 10233276;
3 UPDATE checking SET balance = balance - 200.00 WHERE customer_id = 10233276;
4 UPDATE savings SET balance = balance + 200.00 WHERE customer_id = 10233276;
5 COMMIT;

原子性:要麼完全提交(10233276的checking餘額減少200,savings 的餘額增加200),要麼完全回滾(兩個表的餘額都不發生變化)

一致性:這個例子的一致性體現在 200元不會因為資料庫系統執行到第3行之後,第4行之前時崩潰而不翼而飛,因為事物還沒有提交。

隔離性:允許在一個事務中的操作語句會與其他事務的語句隔離開,比如事務A執行到第3行之後,第4行之前,此時事務B去查詢checking餘額時,它仍然能夠看到在事務A中被減去的200元,因為事務A和B是彼此隔離的。在事務A提交之前,事務B觀察不到資料的改變。

永續性:這個很好理解。

事務跟鎖一樣都會需要大量工作,因此你可以根據你自己的需要來決定是否需要事務支援,從而選擇不同的儲存引擎。

隔離級別(Isolation Level)

 SQL標準定義了4類隔離級別,包括了一些具體規則,用來限定事務內外的哪些改變是可見的,哪些是不可見的。低級別的隔離級一般支援更高的併發處理,並擁有更低的系統開銷。
Read Uncommitted(讀取未提交內容)

       在該隔離級別,所有事務都可以看到其他未提交事務的執行結果。本隔離級別很少用於實際應用,因為它的效能也不比其他級別好多少。讀取未提交的資料,也被稱之為髒讀(Dirty Read)。
Read Committed(讀取提交內容)

       這是大多數資料庫系統的預設隔離級別(但不是MySQL預設的)。它滿足了隔離的簡單定義:一個事務只能看見已經提交事務所做的改變。這種隔離級別 也支援所謂的不可重複讀(Nonrepeatable Read),因為同一事務的其他例項在該例項處理其間可能會有新的commit,所以同一select可能返回不同結果。
Repeatable Read(可重讀)

       這是MySQL的預設事務隔離級別,它確保同一事務的多個例項在併發讀取資料時,會看到同樣的資料行。不過理論上,這會導致另一個棘手的問題:幻讀 (Phantom Read)。簡單的說,幻讀指當用戶讀取某一範圍的資料行時,另一個事務又在該範圍內插入了新行,當用戶再讀取該範圍的資料行時,會發現有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon儲存引擎通過多版本併發控制(MVCC,Multiversion Concurrency Control)機制解決了該問題。

Serializable(可序列化) 
這是最高的隔離級別,它通過強制事務排序,使之不可能相互衝突,從而解決幻讀問題。簡言之,它是在每個讀的資料行上加上共享鎖。在這個級別,可能導致大量的超時現象和鎖競爭。

         這四種隔離級別採取不同的鎖型別來實現,若讀取的是同一個資料的話,就容易發生問題。例如:

         髒讀(Drity Read):某個事務已更新一份資料,另一個事務在此時讀取了同一份資料,由於某些原因,前一個RollBack了操作,則後一個事務所讀取的資料就會是不正確的。

         不可重複讀(Non-repeatable read):在一個事務的兩次查詢之中資料不一致,這可能是兩次查詢過程中間插入了一個事務更新的原有的資料。

         幻讀(Phantom Read):在一個事務的兩次查詢中資料筆數不一致,例如有一個事務查詢了幾列(Row)資料,而另一個事務卻在此時插入了新的幾列資料,先前的事務在接下來的查詢中,就會發現有幾列資料是它先前所沒有的。

         在MySQL中,實現了這四種隔離級別,分別有可能產生問題如下所示: