深入浅出MySQL事务处理和锁机制

Posted 2020-06-20 kabibo

1.      事务处理和并发性

1.1.        基础知识和相关概念

1 ）全部的表类型都可以使用锁，但是只有 InnoDB 和 BDB 才有内置的事务功能。

2 ）使用 begin 开始事务，使用 commit 结束事务，中间可以使用 rollback 回滚事务。

3 ）在默认情况下， InnoDB 表支持一致读。

SQL 标准中定义了 4 个隔离级别： read uncommited ， read commited ， repeatable read ， serializable 。

read uncommited 即脏读，一个事务修改了一行，另一个事务也可以读到该行。

如果第一个事务执行了回滚，那么第二个事务读取的就是从来没有正式出现过的值。 ?

read commited 即一致读，试图通过只读取提交的值的方式来解决脏读的问题，但是这又引起了不可重复读取的问题。

一个事务执行一个查询，读取了大量的数据行。在它结束读取之前，另一个事务可能完成了对数据行的更改。当第一个事务试图再次执行同一个查询，服务器就会返回不同的结果。

repeatable read 即可重复读，在一个事务对数据行执行读取或写入操作时锁定了这些数据行。

但是这种方式又引发了幻想读的问题。

因为只能锁定读取或写入的行，不能阻止另一个事务插入数据，后期执行同样的查询会产生更多的结果。

serializable 模式中，事务被强制为依次执行。这是 SQL 标准建议的默认行为。

4 ）如果多个事务更新了同一行，就可以通过回滚其中一个事务来解除死锁。

5 ） mysql 允许利用 set transaction 来设置隔离级别。

6 ）事务只用于 insert 和 update 语句来更新数据表，不能用于对表结构的更改。执行一条更改表结构或 begin 则会立即提交当前的事务。

7 ）所有表类型都支持表级锁，但是 MyISAM 只支持表级锁。

8 ）有两种类型的表级锁：读锁和写锁。

读锁是共享锁，支持并发读，写操作被锁。

写锁是独占锁，上锁期间其他线程不能读表或写表。

8 ）如果要支持并发读写，建议采用 InnoDB 表，因为它是采用行级锁，可以获得更多的更新性能。

9 ）很多时候，可以通过经验来评估什么样的锁对应用程序更合适，不过通常很难说一个锁比别的更好，这全都要依据应用程序来决定，不同的地方可能需要不同的 锁。当前 MySQL 已经支持 ISAM, MyISAM, MEMORY (HEAP) 类型表的表级锁了， BDB 表支持页级锁， InnoDB 表支持行级锁。

10 ） MySQL 的表级锁都是写锁优先，而且是采用排队机制，这样不会出现死锁的情况。对于 InnoDB 和 BDB 存储引擎来说，是可能产生死锁的。这是因为 InnoDB 会自动捕获行锁， BDB 会在执行 SQL 语句时捕获页锁的，而不是在事务的开始就这么做。

1.2.        不同锁的优缺点及选择

行级锁的优点及选择 ：

1 ）在很多线程请求不同记录时减少冲突锁。

2 ）事务回滚时减少改变数据。

3 ）使长时间对单独的一行记录加锁成为可能。

行级锁的缺点 ：

1 ）比页级锁和表级锁消耗更多的内存。

2 ）当在大量表中使用时，比页级锁和表级锁更慢，因为他需要请求更多的所资源。

3 ）当需要频繁对大部分数据做 GROUP BY 操作或者需要频繁扫描整个表时，就明显的比其它锁更糟糕。

4 ）使用更高层的锁的话，就能更方便的支持各种不同的类型应用程序，因为这种锁的开销比行级锁小多了。

5 ）可以用应用程序级锁来代替行级锁，例如 MySQL 中的 GET_LOCK() 和 RELEASE_LOCK() 。但它们是劝告锁（原文： These are advisory locks ），因此只能用于安全可信的应用程序中。

6 ）对于 InnoDB 和 BDB 表， MySQL 只有在指定用 LOCK TABLES 锁表时才使用表级锁。在这两种表中，建议最好不要使用 LOCK TABLES ，因为 InnoDB 自动采用行级锁， BDB 用页级锁来保证事务的隔离。

表锁的优点及选择：

1 ）很多操作都是读表。

2 ）在严格条件的索引上读取和更新，当更新或者删除可以用单独的索引来读取得到时： UPDATE tbl_name SET column=value WHERE unique_key_col=key_value;DELETE FROM tbl_name WHERE unique_key_col=key_value;

3 ） SELECT 和 INSERT 语句并发的执行，但是只有很少的 UPDATE 和 DELETE 语句。

4 ）很多的扫描表和对全表的 GROUP BY 操作，但是没有任何写表。

表锁的缺点：

1 ）一个客户端提交了一个需要长时间运行的 SELECT 操作。

2 ）其他客户端对同一个表提交了 UPDATE 操作，这个客户端就要等到 SELECT 完成了才能开始执行。

3 ）其他客户端也对同一个表提交了 SELECT 请求。由于 UPDATE 的优先级高于 SELECT ，所以 SELECT 就会先等到 UPDATE 完成了之后才开始执行，它也在等待第一个 SELECT 操作。

1.3.        如何避免锁的资源竞争

1 ）让 SELECT 速度尽量快，这可能需要创建一些摘要表。

2 ）启动 mysqld 时使用参数 --low-priority-updates 。这就会让更新操作的优先级低于 SELECT 。

这种情况下，在上面的假设中，第二个 SELECT 就会在 INSERT 之前执行了，而且也无需等待第一个 SELECT 了。

3 ）可以执行 SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1 命令，指定所有的更新操作都放到一个指定的链接中去完成。

4 ）用 LOW_PRIORITY 属性来降低 INSERT ， UPDATE ， DELETE 的优先级。

5 ）用 HIGH_PRIORITY 来提高 SELECT 语句的优先级。

6 ）从 MySQL 3.23.7 开始，可以在启动 mysqld 时指定系统变量 max_write_lock_count 为一个比较低的值，它能强制临时地提高表的插入数达到一个特定值后的所有 SELECT 操作的优先级。它允许在 WRITE 锁达到一定数量后有 READ 锁。

7 ）当 INSERT 和 SELECT 一起使用出现问题时，可以转而采用 MyISAM 表，它支持并发的 SELECT 和 INSERT 操作。

8 ）当在同一个表上同时有插入和删除操作时， INSERT DELAYED 可能会很有用。

9 ）当 SELECT 和 DELETE 一起使用出现问题时， DELETE 的 LIMIT 参数可能会很有用。

10 ）执行 SELECT 时使用 SQL_BUFFER_RESULT 有助于减短锁表的持续时间。

11 ）可以修改源代码 `mysys/thr_lock.c‘ ，只用一个所队列。这种情况下，写锁和读锁的优先级就一样了，这对一些应用可能有帮助。