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不同隔离级别下#xff0c;mysql解决并发事务的方式不同。主要由锁机制和MVCC(多版本并发控制)机制来解决并发事务问题。
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不同隔离级别下mysql解决并发事务的方式不同。主要由锁机制和MVCC(多版本并发控制)机制来解决并发事务问题。
1. mysql中的锁有哪些 表级锁 场景表级锁适用于需要对整个表进行操作的情况例如在执行DDL语句如ALTER TABLE时需要锁定整个表。隔离级别中的使用表级锁通常在所有隔离级别下都会使用因为它们可以在需要时锁定整个表从而防止并发修改。 行级锁 共享锁Shared Lock 解决了并发事务 读-读 读-写 问题 场景共享锁允许多个事务同时读取同一行数据适用于读取操作。例如当一个事务读取数据时可以使用共享锁防止其他事务对数据进行写操作。隔离级别中的使用共享锁在“读已提交”Read Committed及以上的隔离级别使用以防止其他事务对数据进行不一致的修改。 排他锁Exclusive Lock 解决了并发事务 写-写 问题 场景排他锁用于对数据进行写操作确保在同一时间只有一个事务可以对数据进行修改。隔离级别中的使用排他锁在所有隔离级别下都会使用因为它们确保数据在被修改时不会被其他事务修改。 间隙锁Gap Lock 场景间隙锁用于防止并发事务在范围查询中插入新数据确保数据一致性。隔离级别中的使用间隙锁主要在“可重复读”Repeatable Read隔离级别下使用以防止其他事务在查询范围内插入新数据导致幻读问题。 Next-Key Lock 场景Next-Key Lock可以看作是间隙锁的一个增强版本结合了行锁和间隙锁的特性用于防止并发事务在范围查询中插入新数据或修改已有数据同时也防止幻读问题。隔离级别中的使用Next-Key Lock也是在“可重复读”Repeatable Read隔离级别下使用与间隙锁一起用于防止幻读问题的发生。
在MySQL中根据隔离级别的不同使用的锁也会有所不同以确保在不同的并发情况下保证数据的一致性和隔离性。
2. MVCC原理
MVCC概念
MySQL中的InnoDB存储引擎利用MVCC多版本并发控制来优化并发性能并确保事务间的隔离性。解决了并发事务 写-读 问题。MVCC允许不同的事务在同一时刻看到数据库的不同版本状态以此来减少锁定需求尤其对于读密集型应用而言可以显著提升并发读取性能。
MVCC核心组件 隐藏字段 每一行记录除了我们通常定义的列之外还包含一些隐藏的系统字段 DB_TRX_ID事务ID: 记录最后一次修改该行记录的事务ID。DB_ROLL_PTR回滚指针: 指向对应的undo日志记录用于获取该行的前一个版本。DB_ROW_ID行ID: 在某些情况下作为聚簇索引的补充用于非唯一二级索引定位记录。 Undo Log (回滚日志) 当事务对数据进行修改时InnoDB会产生 undo log 记录原来的值形成版本链。每次更新操作都会生成一个新的版本并将旧版本链接到undo log中。Undo日志不仅用于事务回滚也用于MVCC提供历史版本数据给读事务。 Read View (一致性读视图) 在开启事务时InnoDB会创建一个Read View用来确定事务执行过程中哪些版本的数据对它是可见的。 Read View包含了以下关键信息 m_ids: 当前系统中活跃事务的最小和最大事务ID。active_trx_list: 活跃事务列表这些事务可能修改了数据但还未提交。创建Read View时系统全局事务ID计数器的值。
MVCC的工作原理
MVCC是“维持一个数据的多个版本使读写操作没有冲突”的一个抽象概念。 这个概念需要具体功能去实现这个具体实现就是快照读。 快照读在可重复读Repeatable Read隔离级别下普通的SELECT语句不会加锁而是采用一致性读快照读根据当前事务的Read View来读取创建视图时刻之前已经提交的数据版本。 根据以下规则判断某行记录对于当前事务是否可见 如果DB_TRX_ID小于Read View的最低事务IDmin trx id表示该行在Read View创建前就已经提交因此是可见的。如果DB_TRX_ID大于或等于Read View的最低事务ID但不在活跃事务列表中同样视为已提交且可见。若DB_TRX_ID大于或等于Read View的最低事务ID且在活跃事务列表中说明是未提交事务更改的数据不可见。InnoDB会查询undo log中的历史版本数据直到找到最接近的已提交数据版本将其提供给当前事务使用。若DB_TRX_ID等于当前事务的事务ID表示是当前事务自己修改的数据也是可见的。 事务结束时的清理 当事务提交时其修改过的记录的旧版本可以在适当的时机被purge线程清除以回收存储空间。已经不再被任何事务使用的旧版本数据会被从undo日志中移除。
通过上述机制MVCC能够在很大程度上降低事务之间的互斥提高并发性能同时保证事务的ACID特性原子性、一致性、隔离性和持久性。在实际应用中尤其是在高并发的OLTP系统中MVCC是保证数据库高性能并发处理的重要手段。
MVCC机制生效条件
MVCC机制只在读已提交和可重复读隔离级别下才会生效。
读已提交READ COMMITTED 在这个隔离级别下每次SELECT语句执行时都会获取最新的已提交数据这意味着每次查询都可能看到不同的数据版本因为每次查询都会获取一个最新的快照。然而与Repeatable Read相比这里的“快照”并不是事务开始时固定的视图而是每次查询时动态获取的。可重复读REPEATABLE READ 这是MySQL InnoDB存储引擎的默认事务隔离级别。在这个级别下同一个事务内的普通SELECT语句确实不会加锁而是始终读取事务启动时存在的已提交数据版本也就是说同一个事务内多次执行相同的SELECT语句结果总是相同的不会受到其他事务提交的影响。
总结来说所谓的MVCC指的就是在使用READ COMMITTD、REPEATABLE READ这两种隔离级别的事务在执行普通的SEELCT操作时访问记录的版本链的过程这样子可以使不同事务的读-写、写-读操作并发执行从而提升系统性能。
