理论性文字，都是手敲诸葛老师的文件

事物及其ACID属性：

  • 原子性（Atomicity）：事物是一个院子操作单元，其对数据的修改，要么全部执行。要么全部不执行。不可分割的最小范围。操作层面
  • 一致性（Consistent）：是事物开始和完成时，数据都必须保持一致状态，意味着所有相关的数据规则都必须应用于事物的修改，以保持数据的完成性。数据层面
  • 隔离性（Isolation）：数据库系统提供一定的隔离机制，保证事物在不受外部并发影响的独立环境执行，意味着事物处理过程中的志昂见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证。

并发事务处理带来问题

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。

    脏读

  • 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。

    不可重复读

  • 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

    幻读

  • 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

事务隔离级别

隔离级别 脏读（Dirty Read） 不可重复读（NonRepeatable Read） 幻读（Phantom Read）
读未提交（Read uncommitted） 可能 可能 可能
读已提交（Read committed） 不可能 可能（不满足隔离性） 可能
可重复度（Repeatable read） 不可能 不可能 可能
可串行化（Serialiazble） 不可能 不可能 不可能
  • 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

    锁

    解决多线程并发访问某一资源的机制。

    锁分类

  • 从性能上分为乐观锁(用版本对比来实现)和悲观锁（事务间相互等待）

  • 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

  • 从对数据操作的粒度分，分为表锁和行锁

    表锁（innodb、myisam都支持）

    用的不是很多，做数据迁移的时候比较常用。销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低；一般用在整表数据迁移的场景。

    手动增加锁

    lock table 表名称 read（wirte）, 表名称 read(write) ；支持多张表一起加

    查看是否加过锁

    show open tables；—— In_use = 1 表示加了锁
    删除表锁
    unlock tanles；

    行锁（innodb支持）

    每次操作锁住一行数据。开销大（需要找到对应行），加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。
    InnoDB与MYISAM的最大不同有两点：

  • InnoDB支持事务（TRANSACTION）

  • InnoDB支持行级锁

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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)，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。
**

读未提交

两个客户端都设置为读未提交状态，而且都开启事务，窗口B进行修改，但是不提交，但是窗口A能读取到窗口B未提交的数据，就会出现脏读现象。
set tx_isolation=’read-uncommitted‘;
image.png
以下方式可以避免脏读，直接用数据库真实的值去修改
update account set balance = balance - 50 where id =1
image.png
问题：出现脏读的问题。一个窗口读到了另一个窗口未提交的事务。

读已提交

全部设置Wie读已提交状态，开启两个窗口，都设置为读已提交状态，然后都开启事务，窗口B进行update数据，窗口A读到的数据还是之前的，当窗口B提交之后，窗口A可以读到窗口B修改后的数据。解决了读未提交的脏读问题。
set tx_isolation=’read-committed‘;
image.png
问题：在一个事务里面，如果其它的修改了数据，在一个事务内都是可见的。可重复读可以解决此问题。

可重复读（MVCC机制）

同样两个窗口都开启事务，都设置为可重复读。
set tx_isolation=’repeatable-read‘;
示例1：
窗口A、B都开启了事务，窗口B对数据进行了修改，然后提交，因为窗口A没有提交，一直在一个事务里面，所以窗口A读到的数据一直是350，当前状态下一个事务里面的数据是不会变的。
image.png
示例2：
执行语句：update account set balance = balance - 50 where id = 1
只操作窗口A，因为窗口B已经提交了，现在还在一个事务里面进行修改数据，修改后的数据是250，而不是350-50=300；MVCC机制底层作用的。（balance）底层使用数据库真实的值去修改的。
image.png
示例3：窗口B已提交了，但是窗口B做了一个插入数据的操作，窗口A查询所有的数据，发现没有新增的数据，单数窗口A可以修改新增的那条数据，这就出现了幻读现象。
image.png
问题：示例3出现了幻读现象。可串行化可以解决这个问题。

串行化

使用两个窗口A、B。全部都开启事务
情况1：窗口A执行一个查询全部的数据（select from account；），窗口B所有的执行操作都不能进行操作，因为窗口A在执行查询的时候，给自己的作用范围加了一把锁，导致窗口B不能操作
情况2：：窗口A执行一个条件查询（select from account where id = 1；），窗口B除了不能操作id为1的行记录，其它所有的操作都可以执行，因为窗口A操作条件查询的时候，给当前记录行加了一把锁，所以B可以做其它操作
set tx_isolation=’serializable‘;

间隙锁

锁的是两个值之间的空隙，Mysql默认级别是repeatable-read，间隙锁某些情况下可以解决幻读问题。
image.png
以上数据的的间隙id为（4,8）（8,16）（16,24）（24，正无穷）四个间隙
在Session_1下面执行 update account set name = ‘zhuge’ where id > 8 and id <18;，则其他Session没法在这个**范围所包含的所有行记录(包括间隙行记录)以及行记录所在的间隙**里插入或修改任何数据，即id在(8,24]区间都无法修改数据，注意最后那个24也是包含在内的。但是4-8是可以操作的，因为上面执行的update语句没有包含4-8的区间。
间隙锁是在可重复读隔离级别下才会生效。

临键锁

Next-Key Locks是行锁与间隙锁的组合。像上面那个例子里的这个(8,20]的整个区间可以叫做临键锁。

无索引的行锁会升级为表锁

锁主要是加在索引上，如果对非索引字段更新，行锁可能会变表锁

  • session1 执行：update account set balance = 800 where name = ‘lilei’;
  • session2 对该表任一行操作都会阻塞住

  • InnoDB的行锁是针对索引加的锁，不是针对记录加的锁。并且该索引不能失效，否则都会从行锁升级为表锁。

    结论

  • Innodb存储引擎由于实现了行级锁定，虽然在锁定机制的实现方面所带来的性能损耗可能比表级锁定会要更高一下，但是在整体并发处理能力方面要远远优于MYISAM的表级锁定的。当系统并发量高的时候，Innodb的整体性能和MYISAM相比就会有比较明显的优势了。

  • 但是，Innodb的行级锁定同样也有其脆弱的一面，当我们使用不当的时候，可能会让Innodb的整体性能表现不仅不能比MYISAM高，甚至可能会更差。

    行锁分析

    | show status like ‘innodb_row_lock%’; | | —- |

Innodb_row_lock_current_waits: 当前正在等待锁定的数量
Innodb_row_lock_time: 从系统启动到现在锁定总时间长度
Innodb_row_lock_time_avg: 每次等待所花平均时间
Innodb_row_lock_time_max：从系统启动到现在等待最长的一次所花时间
Innodb_row_lock_waits: 系统启动后到现在总共等待的次数

查看INFORMATION_SCHEMA系统库锁相关数据表

  1. -- 查看事务
  2. select * from INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TRX;
  3. -- 查看锁
  4. select * from INFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCKS;
  5. -- 查看锁等待
  6. select * from INFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCK_WAITS;
  8. -- 释放锁，trx_mysql_thread_id可以从INNODB_TRX表里查看到
  9. kill trx_mysql_thread_id
  11. -- 查看锁等待详细信息
  12. show engine innodb status\G;

死锁

set tx_isolation=’repeatable-read‘;
Session_1执行：select from account where id=1 for update;
Session_2执行：select from account where id=2 for update;
Session_1执行：select from account where id=2 for update;
Session_2执行：select from account where id=1 for update;
查看近期死锁日志信息：show engine innodb status\G;
大多数情况mysql可以自动检测死锁并回滚产生死锁的那个事务，但是有些情况mysql没法自动检测死锁

锁优化建议

  • 尽可能让所有数据检索都通过索引来完成，避免无索引行锁升级为表锁
  • 合理设计索引，尽量缩小锁的范围
  • 尽可能减少检索条件范围，避免间隙锁
  • 尽量控制事务大小，减少锁定资源量和时间长度，涉及事务加锁的sql尽量放在事务最后执行
  • 尽可能低级别事务隔离