MySQL事务和锁

Posted 2022-05-06 364.99°

1.事务

1.什么是事务？

事务： 要么全部成功，要么全部失败

事务是数据库管理系统（DBMS）执行过程中的一个 逻辑单位 ，由一个 有限的数据库操作序列 组成。

逻辑单位：最小的操作单位，不可再分割。
有限的数据库操作序列：包含一个或多个DML语句。

支持事务的引擎： InnoDB、NDB

2.事务的四大特性是啥？

ACID： 最终目的——保证数据的一致性。

原子性（Atomicity）： 事务是不可分割的工作单位，DML语句要么全部成功，要么全部失败。

一致性（Consistency）： 事务执行前后，数据库中的数据必须保持一致。

隔离性（Isolation）： 多用户并发访问数据库时，每个用户之间的操作不会相互影响。

持久性（Durablity）： 事务一旦被提交，它对数据库的改变就是不可逆的。

3.事务相关操作

查看事务开启状态：

SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit';

自动提交事务默认开启

关闭事务自动提交：

SET SESSION autocommit = off;

手动开启事务：

-- 下列两个命令是等价的
BEGIN;
-- 或者
START TRANSACTION;

结束事务：回滚或者提交

-- 回滚
ROLLBACK;

-- 提交
COMMIT;

还有一种结束：使用可视化界面工具执行了一条DML语句，还没回滚或者提交，就把页面关闭了，后台也会结束事务。

事务持有的锁，会在事务结束的时候释放。

4.事务并发带来的问题有哪些？

1.脏读

脏读（Dirty read）： 一个事务读取到了另一个事务 未提交 的数据。

图解：以下为自动提交事务关闭情况

事务2修改了age（age=19），但并未提交，这时候事务1却读取了此数据（age=19），而事务2却回滚取消了此数据修改（age=18）。
这时候数据库中age的age是18，但是事务1却读到了age是19，故而产生了脏读。

2.不可重复度

不可重复度（Non-repeatable read）： 一个事务中前后执行两次相同的查询操作，由于第二次读取到了其他事务 已提交 的数据，得到了不同的查询结果。

事务1第一次度到的id为1的age为18，之后由于事务2对于数据的修改（已提交），事务1再次读取age，确实19，两次读取的结果不一致。

3.幻读

幻读（Phantom）与不可重复度的区别： 由于 插入数据 而导致两次查询结果不一致叫幻读，由于 删改 数据而导致两次查询结果不一致叫不可重复读。

4.小结

事务并发的三大问题其实都是数据库 读一致性 问题，必须由数据库提供一定的 事务隔离机制 来解决。

由此，提出了 SQL92 ANSI/ISO标准

5.事务的四个隔离级别

读未提交（READ UNCOMMITTED）： 可以读取到事务未提交的数据，最低的事务隔离级别。

读已提交（READ COMMITTED）： 只能读已提交的数据，解决了脏读。

可重复读（REPEATABLE READ）： 一个事务开始读取数据后， 其他事务不能修改数据（update/delete），解决的可重复读、脏读。

串行化（SERIALIZABLE）： 事务一个一个地排队执行，不能进行并发操作，可以避免所有并发问题。但是效率低下，很消耗数据库性能。

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交	√	√	√
读已提交		√	√
可重复读			√
串行化

事务隔离级别预告，并发度越低。

注意： InnoDB在可重复读级别已经解决了幻读的问题，完全不需要使用到串行化。InnoDB的默认级别是可重复读。

7.如何解决读一致性问题？

即，如何保证事务中前后两次读取数据结果一致？

1.LBCC（Lock Based Concurrent Control） ： 在读取数据前，对其加锁，阻止其他事务对数据库进行修改
并发度大大降低，影响数据库性能。

2.MVCC（Multi Version Concurrency Control） ： 生成一个数据请求时间点的一致性数据快照（Snapshot），并用这个快照来提供一定级别（语句级或事务级）的一致性读取
通过建立快照（相当于备份），并访问快照的方式。

2.锁

MySQL索引

mysql的锁

• 从锁的粒度：行锁、表锁
• 从锁的用法：乐观锁、悲观锁
• 从锁的模式：排它锁、意向锁、共享锁、自增锁
• 从锁的算法：间隙锁、记录所、插入意向锁、临键锁
• 锁的问题：死锁

表锁与行锁的区别：

• 锁定粒度：表锁 > 行锁
• 加锁效率：表锁 > 行锁
• 冲突概率：表锁 > 行锁
• 并发性能：表锁 < 行锁

MyISAM支持表锁
InnoDB支持行锁也支持表锁（默认行锁，冲突概率更低）

锁锁住的是什么？
是索引
那没有声明索引的表为什么还能锁表？
一张表不可能没有索引

• 主键 → 聚集索引
• 其他索引
• 将隐藏字段 _rowid 作为默认索引

InnoDB 锁类型

锁的模式（Lock Mode）

1.行锁

● 共享锁（Shared Locks）： 行锁

又称 读锁 ，即多个事务对于同一数据共享一把锁，都能访问到数据，但 只能读不能改

# 加锁，有多个事务可以同时上共享锁
SELECT * FROM `student` 
WHERE id=1
LOCK IN SHARE MODE;

# 释放锁(结束事务)
COMMIT;
# 或
ROLLBACK;

● 排他锁（Exclusive Locks）： 行锁
又称 写锁 ，不能与其他锁并存，当一个事务获取了一个数据行的排他锁，其他事务就不能再获取该行的锁（共享锁、排他锁），只有该获取了排他锁的事务可以对数据进行读写操作。

# 自动加锁
#	增删改语句默认加排他锁
DELETE/UPDATE/INSERT

# 手动加锁
SELECT * FROM `student` 
WHERE id=1
FOR UPDATE;

# 释放锁(结束事务)
COMMIT;
# 或
ROLLBACK;

意向锁：由数据引擎自己维护的，用户无法手动操作。

• 意向共享锁（Intention Shared Locks，IS）：表锁
  表示事务准备给数据行加入共享锁，也就是说一个数据行加共享锁前必须先获取该表的IS锁

• 意象排它锁（Intention Exclusive Locks，IX）：表锁
  表示事务准备给数据行加入排他锁，说明事物在一个数据行加排他锁前必须获取到该锁的IX锁

即，先由数据库引擎加上IS锁，才能加上共享锁；先由数据库引擎加上IX锁，才能加上排他锁。

意向锁的作用：提高加锁的效率。
即，通过查看表/行是否有意向锁，就能判断它是否已经上锁。相当于一个 上锁标志位 ，而非一个真正的锁。

2.行锁算法

区间的定义：

记录锁（Record Locks）： 唯一性索引（唯一/主键）等值查询，精准匹配

间隙锁（Gap Locks）： 记录锁不存在
Gap Lock之间不冲突

InnoDB中就是通过间隙锁，防止插入的（也就防止了幻读）

临键锁（Next-key Locks）: 范围查询，包含记录和区间
锁住的是左区间的数据到右区间的下一个数据。
记录锁 + 间隙锁

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