数据库并发

  • 一、数据库锁
  • 二、锁的种类
  • 三、引擎内部锁的使用
  • 1、MyISAM引擎
  • 2、InnoDB引擎
  • 四、如何控制数据库并发问题？
  • MVCC（MultiVersion Concurrency Control）
  • MVCC可以解决什么问题？
  • MVCC的流程
  • 关于Read View
  • 五、InnoDB如何存储记录的多个版本？


一、数据库锁

锁是计算机协调多个线程或线程并发访问某一资源的机制。
锁保证数据并发访问的一致性、有效性；
锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素、锁是MySQL在服务器层和存储引擎层的并发控制。
加锁是消耗资源的，包括还有锁的其他各种操作——其中有获得锁、检测锁是否已解除、释放锁。

二、锁的种类

共享锁： 也叫读锁，其他事务可以读，但不能写。就是我们对数据进行读取操作的时候，其实是不会改变数据的值的。
————SELECT * FROM table_name WHERE … LOCK IN SHARE MODE。
其他session仍然可以查询记录，并也可以对该纪录加share mode的共享锁。但是如果当前事务需要对该记录进行更新操作，则很有可能造成死锁。
排他锁： 其他事务不能读取，也不能写。
————SELECT * FROM table_name WHERE … FOR UPDATE。
其他session可以查询该记录，但是不能对该记录加共享锁或排他锁，而是等待获得锁。

三、引擎内部锁的使用

1、MyISAM引擎

——》表级锁：
①查询【读锁】
②修改【写锁】

2、InnoDB引擎

（对于普通SELECT语句InnoDB不会加任何锁，但是对于UPDATE,DELETE,INDERT语句，InnoDB会自动给涉及数据集加排他锁）
——》行级锁：（InnoDB引擎默认采用行级锁）
对索引加锁
——》表级锁
修改【写锁】
锁在InnoDB内部的使用：
①意向共享锁（IS）：当事务打算给数据加行共享锁时，即事务在给一个数据行加共享锁前必须先获得该表的IS锁。
②意向排他锁（IX）：当事务打算给数据加行排他锁时，即事务在给一个数据行加行排他锁前必须先取得该表的IX锁。

四、如何控制数据库并发问题？

MVCC（MultiVersion Concurrency Control）

即多版本并发控制。
原理是：通过数据行的多个版本管理来实现数据库的并发控制，简单来说就是***保存数据的历史版本***。可以***通过比较版本号决定数据是否显示出来***。读取数据的时候不需要加锁可以保证事务的隔离效果。

MVCC可以解决什么问题？

①通过 MVCC 可以让读写互相不阻塞，读不阻塞写，写不阻塞读，这样可以提升数据并发处理能力。

②降低了死锁的概率，这个是因为 MVCC 采用了乐观锁的方式，读取数据时，不需要加锁，写操作，只需要锁定必要的行。

③解决了一致性读的问题，当我们朝向某个数据库在时间点的快照是，只能看到这个时间点之前事务提交更新的结果，不能看到时间点之后事务提交的更新结果。
PS: MVCC里面的读取属于是是***快照读***，***不加锁的简单Select***就属于快照读。

MVCC的流程

1、获取事务自己的版本号——事务ID
2、获取Read View——就是事务进行快照读操作的时候生产的读视图(Read View)
3、查询的得到数据，然后Read View中的事务版本号进行比较。
4、如果不符合Read View规则，就需要UndoLog中的历史快照。
5、返回符合规则的数据。

关于Read View

Read View就是事务进行快照操作的时候产生的读视图（Read View），在该事务执行的快照读的那一刻，会生成数据库系统当前的一个快照，记录并维护系统当前活跃事务的ID（当每个事务开启时，都会被分配一个ID，这个ID是递增的，所以***最新的事务，ID值越大***）
trx_list:一个数值列表，用来维护Read View生成当前活跃的事务ID。
up_limit_id:记录trx_list列表中活跃的事务ID最小的ID（即活跃的事务中最不新（或者说最久远）的事务）
low_limit_id:Read View生成尚未分配的下一个事务ID，也就是当前事务+1。

五、InnoDB如何存储记录的多个版本？

Undo Log: 用于回滚，具体内容就是copy事务前的数据库内容（行）到Undo buffer，在适合的时间把Undo buffer中的内容刷新到磁盘。
事务版本号: 每开启一个日志，都会从数据库中获得一个事务ID（也称为事务版本号），这个事务 ID 是自增的，通过 ID 大小，可以判断事务的时间顺序。
行记录中的隐藏列 : ROW_ID,DB_TRX_ID,DB_ROOL_PTR
ps:行记录中的隐藏列:
ROW_ID:隐藏的行ID，用来生成默认的聚簇索引
DB_TRX_ID: 操作这个事务的ID，也就是最后一个对数据插入或者更新的事务id。
DB_ROOL_PTR: 回滚指针，指向这个记录的Undo Log信息