MySQL中的事務(wù)與鎖

2614

這篇文章詳細(xì)介紹一下數(shù)據(jù)庫事務(wù)與鎖的相關(guān)知識。主要是一些概念性的東西看起來可能比較乏味，但作為一名合格的程序員來說，你應(yīng)該掌握也必須掌握。這些理論知識好比是一個人的內(nèi)功，我們平時敲代碼是外功，只有內(nèi)外兼修，相互促進(jìn)，才能達(dá)到武林高手的境界。好了廢話不多說，下面開始。

數(shù)據(jù)庫事務(wù)

事務(wù)的邊界

事務(wù)的開始邊界（begin）?
事務(wù)的結(jié)束邊界（commit）:提交事務(wù)，永久保存被事務(wù)更新后的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)。?
事務(wù)的異常結(jié)束邊界（rollback）:撤銷事務(wù)，使數(shù)據(jù)庫退回到執(zhí)行事務(wù)前的初始狀態(tài)。

每啟動一個MySQL.exe程序，就會得到一個單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫連接。每個數(shù)據(jù)庫連接都有一個全局變量autocommit，表示當(dāng)前的事務(wù)模式，它有兩個值可選：

  • 0：表示手工提交模式

  • 1：表示自動提交模式，默認(rèn)值

我們可以查看和修改這個值。

數(shù)據(jù)庫事務(wù)的4個特性(ACID)：

  • 原子性（Atomicity）：事務(wù)是一個原子操作單元，其對數(shù)據(jù)的修改，要么全部執(zhí)行，要么全都不執(zhí)行；

  • 一致性（Consistent）：在事務(wù)開始和完成時，數(shù)據(jù)都必須保持一致狀態(tài)；

  • 隔離性（Isolation）：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供一定的隔離機(jī)制，保證事務(wù)在不受外部并發(fā)操作影響的“獨(dú)立”環(huán)境執(zhí)行；

  • 持久性（Durable）：事務(wù)完成之后，它對于數(shù)據(jù)的修改是永久性的，即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障也能夠保持。

事務(wù)隔離級別

數(shù)據(jù)庫事務(wù)隔離級別，只是針對一個事務(wù)能不能讀取其它事務(wù)的中間結(jié)果。

MySQL中的事務(wù)與鎖

  • Read Uncommitted （讀取未提交內(nèi)容）?
    在該隔離級別，所有事務(wù)都可以看到其他未提交事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果。本隔離級別很少用于實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)樗男阅芤膊槐绕渌墑e好多少。讀取未提交的數(shù)據(jù)，也被稱之為臟讀（ Dirty Read ）。

  • Read Committed （讀取提交內(nèi)容）?
    這是大多數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的默認(rèn)隔離級別（但不是 MySQL 默認(rèn)的）。它滿足了隔離的簡單定義：一個事務(wù)只能看見已經(jīng)提交事務(wù)所做的改變。這種隔離級別 也支持所謂的不可重復(fù)讀（ Nonrepeatable Read ），因?yàn)橥皇聞?wù)的其他實(shí)例在該實(shí)例處理其間可能會有新的 commit ，所以同一 select 可能返回不同結(jié)果。

  • Repeatable Read （可重讀）?
    這是 MySQL 的默認(rèn)事務(wù)隔離級別，它確保同一事務(wù)的多個實(shí)例在并發(fā)讀取數(shù)據(jù)時，會看到同樣的數(shù)據(jù)行。不過理論上，這會導(dǎo)致另一個棘手的問題：幻讀 （ Phantom Read ）。簡單的說，幻讀指當(dāng)用戶讀取某一范圍的數(shù)據(jù)行時，另一個事務(wù)又在該范圍內(nèi)插入了新行，當(dāng)用戶再讀取該范圍的數(shù)據(jù)行時，會發(fā)現(xiàn)有新的 ” 幻影 ” 行。 InnoDB和 Falcon 存儲引擎通過多版本并發(fā)控制（ MVCC ， Multiversion Concurrency Control ）機(jī)制解決了該問題。

  • Serializable （可串行化）?
    這是最高的隔離級別，它通過強(qiáng)制事務(wù)排序，使之不可能相互沖突，從而解決幻讀問題。簡言之，它是在每個讀的數(shù)據(jù)行上加上共享鎖。在這個級別，可能導(dǎo)致大量的超時現(xiàn)象和鎖競爭。

隔離級別越高，越能保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，但是對并發(fā)性能的影響也越大。?
對于多數(shù)應(yīng)用程序，可以有效考慮把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的隔離級別設(shè)為Read Committed,它能夠避免臟讀，而且具有較好的并發(fā)性能。盡管它會導(dǎo)致不可重復(fù)讀、虛度和第二類丟失更新這些并發(fā)問題，在可能出現(xiàn)這類問題的個別場合，可以由應(yīng)用程序采用悲觀鎖和樂觀鎖來控制。

事務(wù)的傳播性

  1. PROPAGATION_REQUIRED?
    加入當(dāng)前正要執(zhí)行的事務(wù),如果當(dāng)前事務(wù)不存在，那么就起一個新的事務(wù)。Spring 操作數(shù)據(jù)庫默認(rèn)的事務(wù)傳播行為就是 propagation_required 。

  2. PROPAGATION_SUPPORTS?
    如果當(dāng)前在事務(wù)中，即以事務(wù)的形式運(yùn)行，如果當(dāng)前不再一個事務(wù)中，那么就以非事務(wù)的形式運(yùn)行.

  3. PROPAGATION_MANDATORY?
    必須在一個事務(wù)中運(yùn)行。也就是說，他只能被一個父事務(wù)調(diào)用。否則，他就要拋出異常。

  4. PROPAGATION_REQUIRES_NEW?
    掛起當(dāng)前事務(wù)，另起一個新的事務(wù)。

  5. PROPAGATION_NOT_SUPPORTED?

    當(dāng)前不支持事務(wù)。如果在事務(wù)中，會掛起當(dāng)前事務(wù)，自己以非事務(wù)的行為運(yùn)行。

  6. PROPAGATION_NEVER?
    不能在事務(wù)中運(yùn)行，如果在事務(wù)中運(yùn)行就會拋出異常。

  7. PROPAGATION_NESTED?
    嵌套的事務(wù)依賴父事務(wù)，父事務(wù)提交，它跟著提交，父事務(wù)回滾，它跟著回滾。

行級鎖

Mysql中三種類型的鎖：

行級:引擎 INNODB ， 單獨(dú)的一行記錄加鎖?
頁級:引擎 BDB，一次鎖定相鄰的一組記錄。?
表級:引擎 MyISAM ， 理解為鎖住整個表，可以同時讀，寫不行。?
三種鎖的特性可大致歸納如下：?
1） 表級鎖：開銷小，加鎖快；不會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)生鎖沖突的概率最高，并發(fā)度最低。?
2） 行級鎖：開銷大，加鎖慢；會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度最小，發(fā)生鎖沖突的概率最低，并發(fā)度也最高。?
3） 頁面鎖：開銷和加鎖時間界于表鎖和行鎖之間；會出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間，并發(fā)度一般。

我們這里主要談?wù)摰氖切屑夋i，一般的在秒殺系統(tǒng)中我們會對商品庫存使用行級鎖，因?yàn)槊霘⒌臅r候庫存是一個很重要的數(shù)據(jù)，我們在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的表時可能會出現(xiàn)下面這樣的設(shè)置：

ENGINE?=?InnoDB?AUTO_INCREMENT=10?DEFAULT?CHARACTER?SET?=?utf8?comment='用戶表

將引擎設(shè)置為InnoDB，InnnoDB與其他引擎的不同：一是支持事務(wù)（TRANCSACTION），二是采用了行級鎖。

InnoDB中兩種模式的行級鎖：

1）共享鎖：允許一個事務(wù)去讀一行，阻止其他事務(wù)獲得相同數(shù)據(jù)集的排他鎖。?
( Select * from table_name where ……lock in share mode)?
2）排他鎖：允許獲得排他鎖的事務(wù)更新數(shù)據(jù)，阻止其他事務(wù)取得相同數(shù)據(jù)集的共享讀鎖和 排他寫鎖。(select * from table_name where…..for update)

為了允許行鎖和表鎖共存，實(shí)現(xiàn)多粒度鎖機(jī)制；同時還有兩種內(nèi)部使用的意向鎖（都是表鎖），分別為意向共享鎖和意向排他鎖。

  • 意向共享鎖（IS）：事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行加行共享鎖，事務(wù)在給一個數(shù)據(jù)行加共享鎖前必須先取得該表的IS鎖。

  • 意向排他鎖（IX）：事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行加行排他鎖，事務(wù)在給一個數(shù)據(jù)行加排他鎖前必須先取得該表的IX鎖。

注意：InnoDB行鎖是通過給索引上的索引項(xiàng)加鎖來實(shí)現(xiàn)的，這一點(diǎn)與Oracle不同，后者是通過在數(shù)據(jù)塊中對相應(yīng)數(shù)據(jù)行加鎖來實(shí)現(xiàn)的。InnoDB這種行鎖實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)意味著：只有通過索引條件檢索數(shù)據(jù)，InnoDB才使用行級鎖，否則，InnoDB將使用表鎖！MySQL的行鎖是針對索引加的鎖，不是針對記錄加的鎖，所以雖然是訪問不同行的記錄，但是如果是使用相同的索引鍵，是會出現(xiàn)鎖沖突的。應(yīng)用設(shè)計(jì)的時候要注意這一點(diǎn)。

行級鎖的優(yōu)缺點(diǎn)

行級鎖定的優(yōu)點(diǎn)：

  • 當(dāng)在許多線程中訪問不同的行時只存在少量鎖定沖突。

  • 回滾時只有少量的更改。

  • 可以長時間鎖定單一的行。

行級鎖定的缺點(diǎn)：

  • 比頁級或表級鎖定占用更多的內(nèi)存。

  • 當(dāng)在表的大部分?jǐn)?shù)據(jù)上使用時，比頁級或表級鎖定速度慢，因?yàn)槟惚仨毇@取更多的鎖。如果你在大部分?jǐn)?shù)據(jù)上經(jīng)常進(jìn)行GROUP BY操作或

者必須經(jīng)常掃描整個表，比其它鎖定明顯慢很多。

hibernate中通過行級鎖實(shí)現(xiàn)的悲觀鎖。

一些例子：

假設(shè)有個表單products ，里面有id跟name二個欄位，id是主鍵。?
1: 明確指定主鍵，并且有此條記錄，執(zhí)行row lock。若查無此記錄，無lock。

SELECT?*?FROM?products?WHERE?id='3'?FOR?UPDATE;SELECT?*?FROM?products?WHERE?id='3'?and?name="cat"?FOR?UPDATE;

2: 無主鍵，執(zhí)行table lock。

SELECT?*?FROM?products?WHERE?name='Mouse'?FOR?UPDATE;

3: 主鍵不明確，table lock。

SELECT?*?FROM?products?WHERE?id'3'?FOR?UPDATE;

注意： FOR UPDATE僅適用于InnoDB，且必須在事務(wù)塊(BEGIN/COMMIT)中才能生效。此外，如果A與B都對表id進(jìn)行查詢但查詢不到記錄，則A與B在查詢上不會進(jìn)行row鎖，但A與B都會獲取排它鎖，此時A再插入一條記錄的話則會因?yàn)锽已經(jīng)有鎖而處于等待中，此時B再插入一條同樣的數(shù)據(jù)則會拋出Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction。然后釋放鎖，此時A就獲得了鎖而插入成功。

以上就是MySQL中的事務(wù)與鎖的內(nèi)容，更多相關(guān)內(nèi)容請關(guān)注PHP中文網(wǎng)（www.php.cn）！

? 版權(quán)聲明
THE END
數(shù)據(jù)庫
# 全局變量
喜歡就支持一下吧
點(diǎn)贊14 分享