MySQL写分支

前言

在使用MySQL数据库时，我们经常会遇到需要对数据进行读写操作的场景。而当多个用户同时对同一行数据进行写操作时，就会出现并发写冲突的问题。为了解决这个问题，MySQL提供了写分支（Write Skew）机制。

什么是写分支

写分支是一种并发控制机制，用于解决多个事务同时对同一行数据进行写操作时可能出现的并发写冲突问题。它通过将并发执行的事务分成两个阶段来实现：

  1. 写入阶段（Write Phase）：事务首先进行写入操作，将数据的变化记录在日志中，但不会立即写入磁盘。
  2. 提交阶段（Commit Phase）：事务在完成写入操作后，再进行提交操作，将数据真正写入磁盘。

写分支的实现原理

写分支的实现原理基于MySQL的多版本并发控制（MVCC）机制。在MVCC中，每个事务都有一个唯一的事务ID（Transaction ID），用于标识该事务的提交版本。当一个事务对数据进行修改时，它会创建一个新的数据版本，并将新版本的事务ID与旧版本的事务ID进行关联。这样，其他事务可以根据版本号来判断是否可以读取该数据。

在写分支中，当一个事务对数据进行写操作时，它会首先在日志中记录要修改的数据，并生成一个唯一的写入ID（Write ID）。然后，事务将该写入ID与事务ID进行关联。其他事务在读取该数据时，会根据写入ID来判断是否可以读取。如果读取的事务ID小于写入ID，说明该事务读取的是旧版本的数据；如果读取的事务ID大于写入ID，说明该事务读取的是新版本的数据。

写分支的应用场景

写分支通常用于解决以下两种类型的并发写冲突问题：

  1. 幻读（Phantom Read）：当一个事务在读取某个范围的数据时，另一个事务插入了符合该范围的新数据，导致第一个事务重新读取数据时，发现数据的数量发生了变化。
  2. 读-写冲突（Read-Write Conflict）：当一个事务读取了某个数据，并在稍后对该数据进行写操作时，另一个事务也在读取该数据，导致第二个事务读取到了不一致的数据。

写分支的代码示例

下面是一个使用MySQL写分支的代码示例：

-- 创建测试表
CREATE TABLE test (
  id INT PRIMARY KEY,
  value INT
);

-- 开启写分支
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

-- 事务1写入数据
BEGIN;
INSERT INTO test (id, value) VALUES (1, 10);
COMMIT;

-- 事务2读取数据
BEGIN;
SELECT value FROM test WHERE id = 1;
-- 结果：10
COMMIT;

-- 事务3写入数据
BEGIN;
INSERT INTO test (id, value) VALUES (1, 20);
-- 结果：ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
COMMIT;

在上面的示例中，事务1首先向表中插入了一条数据，然后事务2读取了该数据。接着，事务3试图向表中插入相同的数据，但由于写分支机制的存在，事务3发现事务2已经读取了该数据，因此无法插入重复的数据，从而避免了数据的不一致性。

总结

写分支是MySQL中一种解决并发写冲突问题的机制，通过将并发执行的事务分成写入阶段和提交阶段来实现。它基于MVCC机制，通过为每个事务生成一个唯一的写入ID来实现并发控制。写分支通常用于解决幻读和读-写冲突等