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4:Mysql的事务隔离级别和锁机制原理

4:Mysql的事务隔离级别和锁机制原理

作者: _River_ | 来源:发表于2021-04-26 09:20 被阅读0次
    1: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。
    
    数据库设计了事务隔离机制、锁机制、MVCC多版本并发控制隔离机制,用一整套机制来解决多事务并发问题。
    
    注意:
    InnoDB与MYISAM的最大不同有两点:(MYISAM都不支持)
        InnoDB支持事务(TRANSACTION)
        InnoDB支持行级锁
    
    以下都是讲解InnoDB
    
    2:事务及其ACID属性(概述)
    原子性(Atomicity) : 执行过程一致(要不都成功 要不都失败)
    一致性(Consistent) :结果一致(结果是必然的,不可能有其他的结果)
    隔离性(Isolation) :不受外部其他事务影响
    持久性(Durable) :永久性(哪怕后续 数据库出现故障 也不影响)
    
    注意: 原子性(过程) 与  一致性(结果) 关系密切 
    

    并发带来的问题:
    脏写:最后的更新覆盖了由其他事务所做的更新。
    
    脏读(Dirty Reads):事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据
    不可重读(Non-Repeatable Reads):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(读已提交解决脏读)
    幻读(Phantom Reads):事务A读取到了事务B提交的新增数据(数量不一致),不符合隔离性(MVCC解决不可重复读   本事务的写操作 加间隙锁解决一定程度上的幻读 )
    
    串行化:完全符合ACID(本事务的读写操作  都加间隙锁 解决幻读)
    

    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。
    
    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Spring设置的隔离级别
    
    3:锁详解
    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。
    
    锁分类
    从性能上分为乐观锁(用版本对比来实现 类似CAS) 和 悲观锁
    
    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,但不允许写
                                          不管是本事务(报错),还是其他事务(等待)。
    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
    
    4:会话与事务的关系
    会话  事务
    注意:每多开一个窗口 相对于多了一个Session(会话),通过某个的账号权限产生的会话信息,
            一个账号可以创建多个一样的Session。
            Session(会话)里面有多个Transaction(事务),
            
    后面进行锁测试,可以使用 两个独立窗口(两个会话)里面各自的事务进行测试。
    
    注意锁的概念是针对于Session里面的事务的维度,不区分是否是同一Session里面。
    
    5: 表锁
    每次操作锁住整张表。开销小,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。
    

    进入window的 cmd(cls可以清一下屏幕) 
    
    1:连接数据库
    mysql  -h 47.115.38.181 -uroot -pHsj123456
    
    2:查询数据库
    show databases;
    
    3:使用 test库
    use test;
    
    4:查看 test里面的表
    show tables;
    
    5:创建test 表
    
    DROP TABLE IF EXISTS `mylock` ;
    CREATE TABLE `mylock` (
    `id` INT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `NAME` VARCHAR (20) DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8;
    
    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');
    
        #手动增加表 读锁
        lock table mylock read; (lock table 表名称1 read,表名称2 read;)
         #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
        
        #手动增加表 写锁
         lock table mylock write; (lock table 表名称1 write,表名称2 write;)
         #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
    
        #查看表上加过的锁
        show open tables where `Table` = 'mylock'; ( show open tables;)
        
        select * from mylock where id = 1;
        update mylock set `name` =  'j'  where id = 1;
        
        #删除本事务的表锁
        unlock tables;
    
    加读锁的演示
    (另外的session可以多开一个窗口进行尝试)
    

    加写锁的演示
    (另外的session可以多开一个窗口进行尝试)
    

    案例结论
    1、对InnoDB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InnoDB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
    
    6: 行锁
    每次操作锁住一行数据。开销大,加锁慢(查找到该行数据的时间);
    有可能会出现死锁(A事务在获取锁1后  想获取锁2)(B事务在获取锁2后  想获取锁1);
    锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度最高。
    
    行锁演示
    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
    
    1:窗口1 begin; 设置需要手动提交
    2:窗口1 执行ID等于1的修改语句
    3:窗口2 执行ID等于2的修改语句  修改成功
    4:窗口2 执行ID等于1的修改语句  阻塞等待
    
    5:窗口1 执行commit
    6:窗口2 修改成功
    

    7:小总结
    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。
    注意:MyISAM没有行级锁 同时 没有事务(也就导致了加锁释放锁都很快)
    
    InnoDB:在执行查询语句SELECT时(非串行隔离级别),因为有MVCC机制所以不会加锁(后续会提及)。
               但是update、insert、delete操作会加行锁。
    

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