mysql8 CPU并发参数

前言

innodb支持事务，所以我们本文档默认讲的都是innodb存储引擎。

一、MySQL事务

1. 并发事务概述

我们的数据库一般都会并发执行多个事务，多个事务可能会并发的对相同的一批数据进行增删改查操作，可能就会导致我们说的脏写、脏读、不可重复读、幻读这些问题。

这些问题的本质都是数据库的多事务并发问题，为了解决多事务并发问题，数据库设计了事务隔离机制(解决select问题)、锁机制（解决delete、update、insert问题）、MVCC多版本并发控制隔离机制(读未提交、读已提交隔离级别的底层实现原理)，用一整套机制来解决多事务并发问题。接下来，我们会深入讲解这些机制，让大家彻底理解数据库内部的执行原理。

多事务并发有点像多线程并发的意思。有很多相似点。

2.事务及其ACID属性

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元,事务具有以下4个属性,通常简称为事务的ACID属性。
●原子性(Atomicity) ：事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全都执行,要么全都不执行。

原子性偏向于整个操作，要么全成功，如果有一个失败则全失败。

● 一致性(Consistent)：在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完整性。–和原子性很像

一致性偏向于数据的一致性。

● 隔离性(Isolation)：数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的,反之亦然。
● 持久性(Durable)：事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。

2.1.spring事务

spring事务的底层调用的就是MySQL的事务。

3.并发事务处理带来的问题

原本这些问题在单机操作是不会出问题的，但是在并发情况下就很出现各种各样的问题。

更新丢失(Lost Update)或脏写

当两个或多个事务选择同一行，然后基于最初选定的值更新该行时，由于每个事务都不知道其他事务的存在，就会发生丢失更新问题–最后的更新覆盖了由其他事务所做的更新。

如：对于age=10。
事务1和事务2同时拿到了age=10，事务1将10改为5然后回显到数据库；事务2将10-1=9回显到数据库。我们希望操作流程是：10-5-1=4最终数据是4，但是实际最终数据却是9.

—和Java线程并发造成的问题一样。

脏读（Dirty Reads）

一个事务正在对一条记录做修改，在这个事务完成并提交前，这条记录的数据就处于不一致的状态；这时，另一个事务也来读取同一条记录，如果不加控制，第二个事务读取了这些“脏”数据，并据此作进一步的处理，就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象的叫做“脏读”。
　　一句话：事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据，还在这个数据基础上做了操作。此时，如果B事务回滚，A读取的数据无效，不符合一致性要求。
MySQL默认当我们执行每个sql的时候自动给我们commit提交事务

不可重读（Non-Repeatable Reads）

一个事务在读取某些数据后的某个时间，再次读取以前读过的数据，却发现其读出的数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了！这种现象就叫做“不可重复读”。
　　一句话：事务A内部的相同查询语句在不同时刻读出的结果不一致，不符合隔离性
强调的是一个事务内的读取。

我们希望的是可重复读。
可重复读：当我的事务第一次读取flag为true时，那么在我这个当前事务内只要我不修改flag，那么他就是true；我不管其他事务是不是对flag做了修改，我只要我当前事务中的flag值是我第一次读出来的值。

幻读（Phantom Reads）

一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据，却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据，这种现象就称为“幻读”。
　　一句话：事务A读取到了事务B提交的新增数据，不符合隔离性

4. 数据库事务隔离级别

“脏读”、“不可重复读”和“幻读”,其实都是数据库读一致性问题,必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。

数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上“串行化”进行,这显然与“并发”是矛盾的。
同时,不同的应用对读一致性和事务隔离程度的要求也是不同的,比如许多应用对“不可重复读"和“幻读”并不敏感,可能更关心数据并发访问的能力。

常看当前数据库的事务隔离级别: show variables like 'tx_isolation';
设置事务隔离级别：set tx_isolation='REPEATABLE-READ';
Mysql默认的事务隔离级别是可重复读，用Spring开发程序时，如果不设置隔离级别默认用Mysql设置的隔离级别，如果Spring设置了就用已经设置的隔离级别。

3.事务的相关指令

3.1 查看当前事物级别

//查看当前事物级别：
SELECT @@tx_isolation;
//或者
SHOW VARIABLES LIKE 'tx_isolation';   -- 隔离：isolation [ˌaɪsəˈleɪʃn]

3.2 设置事务的隔离级别

SET tx_isolation='REPEATABLE-READ';

或者：

//设置read uncommitted级别：
set session transaction isolation level read uncommitted;

//设置read committed级别：
set session transaction isolation level read committed;

//设置repeatable read级别：
set session transaction isolation level repeatable read;

//设置serializable级别：
set session transaction isolation level serializable;

小结

mysql事务的隔离级别分别解决不同场景的selete问题；
行锁解决delete、update、insert问题。

二、MySQL锁机制详解

锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。

在数据库中，除了传统的计算资源（如CPU、RAM、I/O等）的争用以外，数据也是一种供需要用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题，锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。

锁是和事务一起搭配的。
由于事务的并发造成的数据不安全的后果，因此通过添加锁来保证数据的安全性。

举例： 当事务1读取id=101的数据时候，就给这个数据加一把锁。 如果事务1还没有提交事务，那么事务2此时是读取不到id=101的数据的。

我们一般都不用数据库的锁，而是用Java的锁实现数据安全。此处讲解锁可以作为一个知识扩展。

1. 锁分类

● 从性能上分为乐观锁(用版本对比来实现)和悲观锁

乐观锁是不会等待的，当他发现版本号不一样的时候要么回滚要么去做其他的操作；
悲观锁是会等待的，事务2要等事务1执行完毕才会执行。

● 从对数据库操作的类型分，分为读锁和写锁(都属于悲观锁)
读锁（共享锁，S锁(Shared)）：针对同一份数据，多个读操作可以同时进行而不会互相影响
写锁（排它锁，X锁(eXclusive)）：当前写操作没有完成前，它会阻断其他写锁和读锁

读锁和写锁皆可在表锁和行锁下。

● 从对数据操作的粒度分，分为表锁和行锁

innodb支持行锁； 
innodb和myisam都支持表锁。

表锁：读锁、写锁；— lock table t read(write);

行锁：共享锁、排他锁；
锁定某一行还可以用lock in share mode(共享锁) 和for update(排它锁)，
例如：select * from test_innodb_lock where a = 2 for update; 这样其他session只能读这行数据，修改则会被阻塞，直到锁定行的session提交

2.表锁

每次操作锁住整张表。开销小，加锁快（直接给表加锁，速度快）；不会出现死锁（事务1将整个表锁住，事务2没有权限对表进行修改，事务2连获取锁的资格都没有，所以不会死锁）；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高（锁了整张表，力度肯定大，我修改不同的行都会发生冲突），并发度最低（并发事务低，因为事务都要等另一个事务执行完才能执行）；一般用在整表数据迁移的场景（在事务1中进行迁移，事务2此时是插入不了数据的）。
表锁使用的不是很多，用的比较少。

基本操作

--建表SQL
CREATE TABLE `mylock` (
	`id` INT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	`NAME` VARCHAR (20) DEFAULT NULL,
	PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE = MyISAM DEFAULT CHARSET = utf8;

--插入数据
INSERT INTO`test`.`mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('1', 'a');
INSERT INTO`test`.`mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('2', 'b');
INSERT INTO`test`.`mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('3', 'c');
INSERT INTO`test`.`mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('4', 'd');

以myisam存储引擎为例：
● 手动增加表锁
lock table 表名称 read(write),表名称2 read(write);
● 查看表上加过的锁
show open tables;
● 删除表锁
unlock tables;

案例分析(加读锁）

---------------myisam存储引擎---------------

当前session和其他session都可以读该表；
当前session中插入或者更新锁定的表都会报错，其他session插入或更新则会等待。

案例分析(加写锁）

当前session对该表的增删改查都没有问题，其他session对该表的所有操作被阻塞。

案例结论

1、对MyISAM表的读操作(加读锁) ,不会阻寒其他进程对同一表的读请求,但会阻赛对同一表的写请求。只有当读锁释放后,才会执行其它进程的写操作。
2、对MylSAM表的写操作(加写锁) ,会阻塞其他进程对同一表的读和写操作,只有当写锁释放后,才会执行其它进程的读写操作。

innodb和myisam都支持表锁。

3. 行锁

每次操作锁住一行数据。开销大，加锁慢（因为需要找到表中具体的某行）；会出现死锁（事务1锁第一行，事务2锁第二行，两个事务互相持有对方下次想要获取的锁）；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低（只锁某行），并发度最高（锁行的时候很容易出现锁住同一行）。
InnoDB与MYISAM的最大不同有两点：
● InnoDB支持事务（TRANSACTION）
● InnoDB支持行级锁

3.1 行锁演示

---------------innodb存储引擎---------------

一个session开启事务更新不提交，另一个session更新同一条记录会阻塞，更新不同记录不会阻塞。
演示步骤链接

第一步：在session1中更改id=2

SET autocommit=off; -- 关闭事务的自动提交
UPDATE sys_user SET  username = 'test666' WHERE user_id = 2;

第二步：在session2中更改id=2会发生阻塞

第三步：当session1执行commit;后，session2立马被执行成功
如果还是不理解，就看上面的演示链接，很详细。

3.2 小结

在innodb中，行锁默认就是开启的。不需要像表锁一样，需要手动开启。

总结

MyISAM在执行查询语句SELECT前，会自动给涉及的所有表加读锁,在执行update、insert、delete操作会自动给涉及的表加写锁。
InnoDB在执行查询语句SELECT时(非串行隔离级别，如果是串行化隔离级别select是会被加锁的)，不会加锁。但是update、insert、delete操作会加行锁。
简而言之，就是读锁会阻塞写，但是不会阻塞读。而写锁则会把读和写都阻塞。