MySQL本身也是在文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,因為鎖的存在使之有所不同。
MySQL作為一種數(shù)據(jù)庫軟件,難免會存在對其共享資源的并發(fā)訪問,為了協(xié)調(diào)和管理不同資源的并發(fā)訪問,也就產(chǎn)生了鎖機制,因為鎖機制的存在為數(shù)據(jù)庫提供了數(shù)據(jù)的完整性和一致性。
從鎖的級別來分鎖可分為:行級鎖、表級鎖、頁級鎖。
從鎖的類型來分鎖可分為:共享鎖、排它鎖(獨占鎖)。
為了協(xié)調(diào)行鎖、表鎖產(chǎn)生了:意向鎖(表級鎖)。
共享鎖,允許事務(wù)去讀取數(shù)據(jù)。
排它鎖,允許事務(wù)去修改或刪除數(shù)據(jù)。
意向鎖,獲取行級鎖的時候,自動添加的表級鎖,包含:意向共享鎖、意向排它鎖。
對于MyISAM存儲引擎,只支持表鎖,而InnoDB存儲引擎則支持行鎖、表鎖。
MyISAM存儲引擎修改、刪除數(shù)據(jù)的時候,會產(chǎn)生排它鎖,鎖定的整張表,并發(fā)寫入性能較差,而讀取的時候產(chǎn)生的是共享鎖,不會鎖定表,讀取性能就比較好。
InnoDB存儲引擎修改、刪除數(shù)據(jù)的時候,會產(chǎn)生排它鎖,鎖定的特定索引記錄,一般不會影響表中的其它行,并發(fā)寫入性能較好,而讀取的時候產(chǎn)生的是共享鎖,不會鎖定表和行,讀取性能較好。
行鎖鎖定的是索引記錄,而不是記錄行,如果沒有索引,則使用隱式索引進行鎖定。
當一張表某些行已經(jīng)獲取了排它鎖,在表中會產(chǎn)生一個意向排它鎖,如果此時有一個事務(wù)要來鎖定整張表,那么一看有意向排它鎖的存在,該事務(wù)就會被阻塞,通過意向鎖直接就可以知道能不能鎖定表,不需要逐行去遍歷檢測是否有排它鎖,通過意向鎖高效地協(xié)調(diào)了行鎖和表鎖的關(guān)系。
行級鎖按照鎖定范圍來分,又分為三種:
- Record Lock 單行記錄上的鎖。
- Gap Lock 間隙鎖,鎖定一個范圍,不包含記錄本身。
- Next-Key Lock 鎖定一個范圍,包含記錄本身,用于解決幻讀問題。
當然,鎖也是有利有弊的,也可能出現(xiàn)死鎖的情況。
當兩個或兩個以上的事務(wù)在執(zhí)行過程中,因爭奪資源而造成一種相互等待的現(xiàn)象,稱為死鎖。
最后,也是因為鎖的存在,豐富了后續(xù)事務(wù)的功能。
MySQL通過設(shè)計一種機制,使得數(shù)據(jù)能夠完整地從一種一致性狀態(tài)切換到另一種一致性狀態(tài),這種機制稱為事務(wù)。
事務(wù)包含有四大特性:原子性(A)、一致性(C)、隔離性(I)、持久性(D),簡稱酸性。
- 原子性:事務(wù)中的操作,要么全部成功,要么全部失敗,不可切分。
- 一致性:事務(wù)將數(shù)據(jù)庫從一種一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另外一種一致性狀態(tài),并且保證數(shù)據(jù)的完整性。
- 隔離性:又稱并發(fā)控制,事務(wù)在提交之前對于其它事務(wù)是處于不可見的狀態(tài)的。
- 持久性:事務(wù)一旦提交,結(jié)果就是永久性的,不會因為數(shù)據(jù)庫宕機而丟失數(shù)據(jù)。
原子性、持久性是通過redo日志實現(xiàn)的,一致性是通過undo日志實現(xiàn)的,隔離性是通過鎖機制實現(xiàn)的。
從本質(zhì)上來說,原子性也是為了配合持久性而存在的,當事務(wù)的一部分寫入redo日志后,發(fā)生了崩潰、斷電,那么根據(jù)原子性來說,該次事務(wù)應(yīng)當恢復(fù),那么對于已經(jīng)持久化到日志文件中的數(shù)據(jù),就必須要通過回溯來撤銷。在InnoDB存儲引擎中,redo重做日志對應(yīng)的就是ib_logfile0、ib_logfile1。

接著,事務(wù)要進行回滾,那就需要通過一致性來保障,而undo日志就是用來實現(xiàn)一致性的,在undo日志中保存了多個版本的事務(wù)的一些信息,通過undo日志,將事務(wù)rollback到修改之前的樣子。
在此,不得不提的是MySQL的MVCC多版本并發(fā)控制,它也是通過undo日志來實現(xiàn)的。
MVCC是通過在每一數(shù)據(jù)行后頭添加2個隱藏字段create version、delete version以及每次開啟一個事務(wù)會初始化一個事務(wù)id。新增一條數(shù)據(jù)的時候,create version的值就等于事務(wù)id,刪除數(shù)據(jù)的時候,delete version就等于事務(wù)id,更新數(shù)據(jù)的時候會先刪后增,在undo日志中就會存在2條數(shù)據(jù),一條delete version就等于事務(wù)id,一條create version的值等于事務(wù)id。
在事務(wù)執(zhí)行過程中,可能會同時存在其它的事務(wù),而多個事務(wù)之前需要相互隔離,也就是要做到并發(fā)控制,鎖就是用來實現(xiàn)隔離性的。MySQL的事務(wù)的隔離級別包含:Read Uncommitted讀未提交、Read Committed讀已提交、Read Repeatable可重復(fù)讀、Serializable串行化。其中,讀已提交、可重復(fù)讀是基于MVCC多版本并發(fā)控制來實現(xiàn)的。
鎖,為事務(wù)的并發(fā)控制帶來了好處,同時也帶來了壞處,包括:臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀。
臟讀,指的是一個事務(wù)讀到了另一個事務(wù)未提交的內(nèi)容,一旦另一個事務(wù)回滾了,就出現(xiàn)了臟數(shù)據(jù)。
不可重復(fù)讀,指的是同一個事務(wù)使用同一句SQL進行多次讀取,返回不同的結(jié)果。
幻讀,指的是一個事務(wù)在進行增刪的時候,某些已經(jīng)確定不會出現(xiàn)的記錄突然出現(xiàn)。
要解決臟讀,那就需要至少設(shè)置隔離級別為:Read Committed讀已提交。
要解決不可重復(fù)讀,那就需要至少設(shè)置隔離級別為:Read Repeatable可重復(fù)讀。
要解決幻讀,那就需要設(shè)置隔離級別為:Serializable串行化或者采用Next-Key Lock間隙鎖。
以上就是淺析MySQL 鎖和事務(wù)的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于MySQL 鎖和事務(wù)的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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