mysql 事务，锁，隔离机制

mysql架构

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锁

• 为了解并发问题，引入锁，mysql中锁分为读锁和写锁，即share lock和exclusive lock。故名思义，share lock之间不互斥，share lock和exclusive lock之间互斥，exclusive lock之间互斥。mysql 提供行锁row lock和表锁 table lock的multiple granularity locking。对于表锁，mysql提供一种意图锁的机制，意图锁也是分为两种，intention share lock和intention exclusive lock。对于intention lock
  • Before a transaction can acquire a shared lock on a row in a table, it must first acquire an IS lock or stronger on the table.
  • Before a transaction can acquire an exclusive lock on a row in a table, it must first acquire an IX lock on the table.
  • Intention locks do not block anything except full table requests (for example, LOCK TABLES ... WRITE). The main purpose of intention locks is to show that someone is locking a row, or going to lock a row in the table
  • intention lock之间并不互斥，intention lock只是告诉你有人对表中的某些行在上锁。
• mysql row lock是在存储引擎层实现的，不同的存储引擎可能有不同的实现方式

事务

• 事务是指一批操作，要么全部成功，要么全部失败。
• 数据库事务的ACID特性
  • atomicity原子性：即一个事务已一个原子的操作执行，是一个不可分隔的最小单元，事务中的操作，要么全部执行成功，要么全部失败。
  • consistency 一致性：数据库总是从一个一致的状态转移到另一个一致的状态
  • isolation: 隔离性：一个事务中的修改，在什么时候对另一个事务可见
  • durability: 持久性： 提交的事务不会丢失
• 隔离级别
• 隔离级别是对不同的事务而言的。
  • read uncommitted：一个事务中未提交的修改也对另外的事务可见，在这里隔离级别下，会出现脏读，即事务1未提交的修改可能被别的事务可见。
  • read committed： 一个事务提交commit后的修改才对另一个事务可见。但是可能会出现不可重复读的问题，即在一个事务1中，连续select两次，得到的结果不同，因为在这中间，可能记录被别的事务修改了。
  • repeatable read：一个事务中，多次select的结果总是相同的，但可能出现幻读的情况，即虽然对于同一行的结果，始终是相同的，但可能别的事务在insert别的行，导致一个事务中间看到的记录是不同的。
  • serializable：事务串行执行。
• 怎么解决不可重复读问题？在一个事务开始时，对涉及到的row加上行锁即可以保证另一个事务无法修改这一行。但是这解不了幻读的问题，因为别的事务可能insert的是别的行。这时候，需要引入gap lock。不仅锁这一个row，还锁这个row的前后间隙。具体怎么锁，根据查询条件是走唯一索引还是非唯一索引，是走等值匹配还是范围匹配有不同的gap lock lock的范围，但一个原则就是：保证你这个语句的查询范围内的数据不会被其他事务insert进去。
• 事务的两段锁：
  • 在事务的执行过程中，随时可以进行锁定，但只有事务执行完毕commit或者rollBack的时候，才会释放锁。

MVCC 多版本并发控制

• 前面说锁分为读锁和写锁，这是一种悲观锁，MVCC是一种乐观锁，通过版本号控制，读副本的方式，来使得select读不用加锁，每次都读副本，同时保证读到的都是事务开始之前写入的数据。因为大多数数据库操作都是读多写少的，通过MVCC，读操作不用加锁，减少了锁冲突的概率，提高吞吐。select和事务又有啥关系呢？对于mysql，默认是auto-commit模式，如果不显示的开启一个事务，每个查询都被当作一个事务来执行。
• mvcc怎么实现的
  • 每条记录后面增加两个version，创建version和删除version。
  • 对于select语句，只筛选那些创建version小于等于事务version（保证查询到的记录在当前事务开始之前就已经存在了），且删除version在当前version之后的（保证记录在当前事务开始的时候，未被删除）
  • insert 语句：插入新一行，创建version等于当前事务version
  • update语句：新插入一行，创建version等于当前事务version，之前行的删除version设置为当前事务version
  • delete语句： 当前行的删除version设置为当前事务version。

快照读和当前读

• select语句读的是快照，通过读快照，在RR级别也不会有幻读，对于select for update这种当前读，通过next-key lock解决幻读问题。

refer

• https://tech.meituan.com/2014/08/20/innodb-lock.html
• https://stackoverflow.com/questions/5444915/how-to-produce-phantom-reads
• https://blog.csdn.net/qq_20597727/article/details/87308709