四个主要问题
脏读(Dirty read)
一个事务读取数据并且对数据进行了修改,这个修改对其他事务来说是可见的,即使当前事务没有提交。这时另外一个事务读取了这个还未提交的数据,但第一个事务突然回滚,导致数据并没有被提交到数据库,那第二个事务读取到的就是脏数据,这也就是脏读的由来。
例如:事务 1 读取某表中的数据 A=20,事务 1 修改 A=A-1,事务 2 读取到 A = 19,事务 1 回滚导致对 A 的修改并为提交到数据库, A 的值还是 20。
丢失修改(Lost to modify)
在一个事务读取一个数据时,另外一个事务也访问了该数据,那么在第一个事务中修改了这个数据后,第二个事务也修改了这个数据。这样第一个事务内的修改结果就被丢失,因此称为丢失修改。
例如:事务 1 读取某表中的数据 A=20,事务 2 也读取 A=20,事务 1 先修改 A=A-1,事务 2 后来也修改 A=A-1,最终结果 A=19,事务 1 的修改被丢失。
不可重复读(Unrepeatable read)
指在一个事务内多次读同一数据。在这个事务还没有结束时,另一个事务也访问该数据。那么,在第一个事务中的两次读数据之间,由于第二个事务的修改导致第一个事务两次读取的数据可能不太一样。这就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的情况,因此称为不可重复读。
例如:事务 1 读取某表中的数据 A=20,事务 2 也读取 A=20,事务 1 修改 A=A-1,事务 2 再次读取 A =19,此时读取的结果和第一次读取的结果不同。
幻读(Phantom read)
幻读与不可重复读类似。它发生在一个事务读取了几行数据,接着另一个并发事务插入了一些数据时。在随后的查询中,第一个事务就会发现多了一些原本不存在的记录,就好像发生了幻觉一样,所以称为幻读。
例如:事务 2 读取某个范围的数据,事务 1 在这个范围插入了新的数据,事务 1 再次读取这个范围的数据发现相比于第一次读取的结果多了新的数据。
不可重复读和幻读有什么区别?
- 不可重复读是在同一个事务读取同一个记录的值不一致。
- 幻读是同一个事务记录的数量不一样
隔离级别
- READ-UNCOMMITTED(读取未提交) : 最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读。
- READ-COMMITTED(读取已提交) : 允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生。
- REPEATABLE-READ(可重复读) : 对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。
SERIALIZABLE(可串行化) : 最高的隔离级别,完全服从 ACID 的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。
MySQL InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ(可重读)。我们可以通过SELECT @@tx_isolation;命令来查看,MySQL 8.0 该命令改为SELECT @@transaction_isolation;
InnoDB 实现的 REPEATABLE-READ 隔离级别其实是可以解决幻读问题发生的,主要有下面两种情况:
- 快照读 :由 MVCC 机制来保证不出现幻读。
- 当前读 : 使用 Next-Key Lock 进行加锁来保证不出现幻读,Next-Key Lock 是行锁(Record Lock)和间隙锁(Gap Lock)的结合,行锁只能锁住已经存在的行,为了避免插入新行,需要依赖间隙锁。
MySQL 锁
表级锁和行级锁了解吗?有什么区别?
MyISAM 仅仅支持表级锁(table-level locking),一锁就锁整张表,这在并发写的情况下性非常差。
InnoDB 不光支持表级锁(table-level locking),还支持行级锁(row-level locking),默认为行级锁。行级锁的粒度更小,仅对相关的记录上锁即可(对一行或者多行记录加锁),所以对于并发写入操作来说, InnoDB 的性能更高。
表级锁和行级锁对比 :
- 表级锁: MySQL 中锁定粒度最大的一种锁(全局锁除外),是针对非索引字段加的锁,对当前操作的整张表加锁,实现简单,资源消耗也比较少,加锁快,不会出现死锁。其锁定粒度最大,触发锁冲突的概率最高,并发度最低,MyISAM 和 InnoDB 引擎都支持表级锁。
行级锁: MySQL 中锁定粒度最小的一种锁,是针对索引字段加的锁,只针对当前操作的行记录进行加锁。 行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小,并发度高,但加锁的开销也最大,加锁慢,会出现死锁。
行级锁的使用有什么注意事项?
InnoDB 的行锁是针对索引字段加的锁,表级锁是针对非索引字段加的锁。当我们执行 UPDATE、DELETE 语句时,如果 WHERE条件中字段没有命中唯一索引或者索引失效的话,就会导致扫描全表对表中的所有行记录进行加锁。这个在我们日常工作开发中经常会遇到,一定要多多注意!!!
不过,很多时候即使用了索引也有可能会走全表扫描,这是因为 MySQL 优化器的原因。共享锁和排他锁呢?
不论是表级锁还是行级锁,都存在共享锁(Share Lock,S 锁)和排他锁(Exclusive Lock,X 锁)这两类:
共享锁(S 锁) :又称读锁,事务在读取记录的时候获取共享锁,允许多个事务同时获取(锁兼容)。
- 排他锁(X 锁) :又称写锁/独占锁,事务在修改记录的时候获取排他锁,不允许多个事务同时获取。如果一个记录已经被加了排他锁,那其他事务不能再对这条事务加任何类型的锁(锁不兼容)。
排他锁与任何的锁都不兼容,共享锁仅和共享锁兼容。
S 锁 | X 锁 | |
---|---|---|
S 锁 | 不冲突 | 冲突 |
X 锁 | 冲突 | 冲突 |
由于 MVCC 的存在,对于一般的 SELECT 语句,InnoDB 不会加任何锁。不过, 你可以通过以下语句显式加共享锁或排他锁。 :::info
共享锁
排他锁
SELECT … FOR UPDATE; :::
意向锁有什么作用?
如果需要用到表锁的话,如何判断表中的记录没有行锁呢?一行一行遍历肯定是不行,性能太差。我们需要用到一个叫做意向锁的东东来快速判断是否可以对某个表使用表锁。
意向锁是表级锁,共有两种:
- 意向共享锁(Intention Shared Lock,IS 锁):事务有意向对表中的某些记录加共享锁(S 锁),加共享锁前必须先取得该表的 IS 锁。
- 意向排他锁(Intention Exclusive Lock,IX 锁):事务有意向对表中的某些记录加排他锁(X 锁),加排他锁之前必须先取得该表的 IX 锁。
意向锁是有数据引擎自己维护的,用户无法手动操作意向锁,在为数据行加共享 / 排他锁之前,InooDB 会先获取该数据行所在在数据表的对应意向锁。
意向锁之间是互相兼容的。
IS 锁 | IX 锁 | |
---|---|---|
IS 锁 | 兼容 | 兼容 |
IX 锁 | 兼容 | 兼容 |
意向锁和共享锁和排它锁互斥(这里指的是表级别的共享锁和排他锁,意向锁不会与行级的共享锁和排他锁互斥)。
IS 锁 | IX 锁 | |
---|---|---|
S 锁 | 兼容 | 互斥 |
X 锁 | 互斥 | 互斥 |
InnoDB 有哪几类行锁?
MySQL InnoDB 支持三种行锁定方式:
- 记录锁(Record Lock) :也被称为记录锁,属于单个行记录上的锁。
- 间隙锁(Gap Lock) :锁定一个范围,不包括记录本身。
- 临键锁(Next-key Lock) :Record Lock+Gap Lock,锁定一个范围,包含记录本身。记录锁只能锁住已经存在的记录,为了避免插入新记录,需要依赖间隙锁。
InnoDB 的默认隔离级别 RR(可重读)是可以解决幻读问题发生的,主要有下面两种情况:
- 快照读(一致性非锁定读) :由 MVCC 机制来保证不出现幻读。
当前读 (一致性锁定读): 使用 Next-Key Lock 进行加锁来保证不出现幻读。
当前读和快照读有什么区别?
快照读(一致性非锁定读)就是单纯的 SELECT 语句,但不包括下面这两类 SELECT 语句:
SELECT … FOR UPDATE SELECT … LOCK IN SHARE MODE
快照即记录的历史版本,每行记录可能存在多个历史版本(多版本技术)。
快照读的情况下,如果读取的记录正在执行 UPDATE/DELETE 操作,读取操作不会因此去等待记录上 X 锁的释放,而是会去读取行的一个快照。
只有在事务隔离级别 RC(读取已提交) 和 RR(可重读)下,InnoDB 才会使用一致性非锁定读:在 RC 级别下,对于快照数据,一致性非锁定读总是读取被锁定行的最新一份快照数据。
- 在 RR 级别下,对于快照数据,一致性非锁定读总是读取本事务开始时的行数据版本。
快照读比较适合对于数据一致性要求不是特别高且追求极致性能的业务场景。
当前读 (一致性锁定读)就是给行记录加 X 锁或 S 锁。
当前读的一些常见 SQL 语句类型如下:
# 对读的记录加一个X锁
SELECT...FOR UPDATE
# 对读的记录加一个S锁
SELECT...LOCK IN SHARE MODE
# 对修改的记录加一个X锁
INSERT...
UPDATE...
DELETE...