[大数据]mysql事务和锁机制

mysql事务和锁机制

一、事务

1.事务的四大特性

? 事务的四大特性是ACID，分别是原子性、一致性、隔离性和持久性。

• 原子性：每一个事务都是最小的单位，一个事务中的操作要么完全成功，要么完全失败。
• 一致性：事务中的操作要符合逻辑，在事务操作之后不能破坏数据库的完整。
• 隔离性：事务之间是互不影响的、互不干扰的。
• 持久性：当事务提交之后，就持久到磁盘中了，是永久性的。

2.事务并发的三大问题

2.1 脏读

? 一个事务A读到了另外一个事务B修改但未提交的数据，导致事务A中两次读取的数据不一致，叫做脏读。

2.2 不可重复读

? 在一个事务中，两次执行相同的查询操作却得到了不一样的结果，是由于读取到其他的事务更新/删除提交后的数据，这种叫做不可重复读。

2.3 幻读

? 一个事务两次查询操作却得到了不同的结果，是由于读取到其他事务进行插入数据之后并提交后的数据，这种叫做幻读。

3.事务的四种隔离级别

? 由于事务并发的一些问题，mysql使用隔离级别来解决这些问题。

3.1 读未提交

? 未提交读是最低的隔离事务级别，如果一个事务正在进行写操作，那么其实事务不能进行写操作，但允许其他事务读这行数据。

? 一个事务会读到其他事务**未提交(commit)**的数据，这种隔离级别会产生脏读。

3.2 读已提交

? 在”读已提交“的隔离级别中，如果是读操作，那么允许其他事务进行读写；如果是写操作，那么不允许任何事务进行访问该行数据。

? 解决了脏读的问题，但是并没有解决不可重复读的问题。

3.3 可重复读

? 可重复读是InnoDB存储引擎的默认隔离级别，可重复读是指在一个事务中多次读取同一个数据，在这个事务还没有结束的时候，其他事务不能访问该数据(包括读写)，这样就会保证事务在多次读取一个数据时的信息时一致，解决了脏读和不可重复读的问题。

? 在InnoDB存储引擎中，使用Next-Key Lock锁的算法或者MVCC，避免的幻读的问题。

3.4 串行化

? 串行化是事务的最高隔离级别，要求事务序列化执行，一个一个执行，不能并发执行，就不会出现脏读、不可重复读和幻读的问题，但是会导致效率太慢。

二、锁机制

1.行锁

1.1 共享锁(S锁)

定义

? 又称读锁，顾名思义，共享锁就是多个事务对于一个同一个数据可以共享一把锁，都能访问的数据，但是只能读不能修改。

加锁方式(SQL)

#加锁
select * from user where id = 1 lock in share mode
#释放锁
commit/rollback

1.2 排他锁(X锁)

定义

? 又称为写锁，排他锁不能与其他锁共存，如一个事务获取了一行数据的排他锁，其他事务就不能再获取该行的锁（共享锁、排他锁），只有获取了排他锁的事务才能对该数据进行读取和修改。

加锁方式(SQL)

#加锁的方式
#自动加锁，DML(增、删、改)语句会自动加上锁
delete/update/insert 默认加锁
#手动加锁
select * from user where id=1 for update;

2.表锁(意向锁)

? 意向锁是数据库自己维护的，用户无法手动操作意向锁，可以理解意向锁是一个标志，并不是一个实质性的锁。

2.1 为什么需要意向锁？

• 探路：InnoDB共享锁、排他锁是行锁，事务操作到行才发现被锁，非常耗费资源和浪费时间，因此表级的意向锁就很重要了。
• 排他：在事务锁定某行前，先对表施加意向共享锁或意向排他锁，后来的事务就很方便知道自己是否可以施加某种锁了。

2.2 意向共享锁

? 表示事务准备给一行数据加入共享锁，也就是说一个数据行加共享锁前必须先获得该表的IS锁。

2.3 意向排他锁

? 表示事务准备给一行数据加入排他锁，也就是说一个数据刚要想加入一个排他锁前必须先获得该表的IX锁。

3.锁的原理

? 加锁其实就是将锁加到了索引上。

4.InnoDB处理幻读

4.1 记录锁(Record)

? 记录锁总是会锁住索引记录，如果InnoDB存储引擎表在简历的时候没有设置任何一个索引，那么这是InnoDB存储引擎会使用隐式的主键进行锁定。

• 记录锁是锁住非主键索引，会在索引记录上加锁后，再去主键索引上加锁

• 如果表中没有索引，那么会在隐藏的主键上加锁

• 如果要锁的列没有索引，会进行全表加锁

  唯一性索引(主键/唯一)索引等值查询，精准匹配。

#会锁住id=4
select * from user where id=4 for update;

4.2 间隙锁(Gap)

? 不是针对某一记录加锁，而是锁定一个范围，不会阻塞其他gap锁，但会阻塞插入间隙锁，这也是防止幻读的关键。

#所查询的记录刚好避开了4和7，避开了记录锁
select * from user where id>4 and id<7 for update

#会被锁住
select * from user where id=6 for update

4.3 临键锁(Next-key)

? 临键锁就是记录锁+间隙锁，并且锁定记录本身，InnoDB的幻读就是由这个解决的。