MySQL隔離級別,鎖與MVCC

2022-09-22 00:54:10 字數 2495 閱讀 2638

篇幅有限,相關概念可先閱讀

本文意在弄清楚這些概念間的關係及其作用。弄清mysql在開啟事務的情況下,每條sql執行時的加鎖操作和mvcc版本控制。為使討論簡單,本文忽略了gap鎖(間隙鎖、範圍鎖)。

我們經常所高併發,高可用。就是從質和量來評估,任何事物都可以從這兩個角度來分析。在mysql資料庫中,事務就是用來保證的,mvcc就是用來保證的。

我們使用事務來保證每一條sql語句的結果執行符合我們的預期。我們說事務必須具備acid特性。acid中的三者:原子性、一致性和永續性其實描述的都差不多,保證sql執行結果的可靠性。而隔離性就比較複雜了,隔離性描述的是在併發場景下資料庫的表現,但併發量並不是固定的,而不同的業務可能有不同的需求,為了使資料庫能適應不同的併發場景,所以偉大的人們又定義了四種隔離級別:read uncommited,read committed (rc),repeatable read (rr),serializable。隨著資料庫隔離級別的提高,資料的併發能力也有所下降。

標準隔離級別下資料庫會怎麼表現可參考 ,我們這裡只討論共享鎖排它鎖這兩概念,讀加共享鎖,寫加排它鎖:

在rc隔離級別下,修改資料會加排它鎖,事務結束釋放,其他事務不許讀,解決髒讀問題。(共享鎖當場釋放)

在rr隔離級別下,讀資料加共享鎖,事務結束釋放,其他事務不許修改,解決不可重複讀(共享鎖事務結束釋放)

實際上都把操作序列化了。而mysql對其進行了優化,乙個事務讀時其他事務不能寫,乙個事務寫時其他事務不能讀?我不這麼幹照樣能解決髒讀和不可重複讀問題。mvcc出現了。(這也使得問題變得越來越複雜,而不一樣的地方也開始出現在rr隔離級別下,碰巧mysql的預設隔離級別就是rr)

mvcc即多版本併發控制,使用了雙版本號來解決資料的隔離問題。(「create」乙個版本號,「delete」乙個版本號,修改操作拆分為「delete」和「create」)每個事務在開始對每張表增刪改查操作時都會生成乙個版本號,每個事務只能查到「create」小於本版本號和「delete」大於本版本號的資料。這樣,增刪查操作就完全可以併發進行了,只有修改操作是一定要排隊的。這樣,就算沒有共享鎖也解決了不可重複讀問題,因為其他事務修改後,資料的版本號比我大,我不會讀到。

引入mvcc之後,看似很美好。然而大家有沒有想過兩個事務先後對一條資料做更新操作,然後兩個事務再讀取那條資料,分別讀到什麼?哈哈,這根本是不可能出現的,因為修改操作是序列的,另乙個事務必須先commit本事務才能修改。好,換個問題,兩個事務先後對一條資料做+1操作,另乙個事務提交後,本事務再+1,再讀取那條資料,本事務是讀取到+1還是+2的結果?如果讀取到+2,那不是破壞了隔離性,讀到了其他事務提交的資料麼?

然而事實確實是這樣,其他事務已經提交,本事務也已修改過那條資料了,之後當然要讀到+2才行。雖然本來是0,本事務明明只加了1,可讀取後卻變成2了,有點不適應。確實,在標準的rr隔離級別下,因為操作都是序列的,本事務讀取一行資料後,其他事務就不能修改這條資料了,這條資料永遠只有本事務在操作,所以嚴格滿足隔離性。但是mysql的rr增強了讀與寫的併發,只有當兩個事務同時修改一條資料需要序列,其他所有操作都可以並行。所以造成了這種結果,好像出現了不可重複讀。但是這種不可重複讀實際上是符合我們的直觀感受的,在本事務對資料修改後,當然要讀取到最新的資料。

要對其過程進行分析的話:

深入分析:

其實上面的描述也是有漏洞的,如果有第三個事務版本號為3呢?因為版本號為3,是不是可以直接讀取事務1、2未提交的資料?實際上在mvcc中,每個事務還有乙個最低可見版本low_limit_id(事務號 >= low_limit_id的記錄,對於當前事務都是不可見的),把當前正在執行還沒commit的事務給過濾掉了。例如事務3,雖然版本號為3,但是low_limit_id=1,所以事務1和事務2的修改對3都是不可見的。

共享鎖,排它鎖是標準隔離級別採用的方法,共享鎖與共享鎖不互斥,共享鎖與排它鎖互斥。

快照讀,當前讀是對mvcc下讀行為的描述。快照讀不加鎖,使用版本號來控制隔離性;當前讀忽略版本號,永遠唯讀最新資料,並加排它鎖。

髒讀是指讀到其他事務未提交的資料。

不可重複讀指本事務第二次讀,讀到了其他事務已提交的修改資料,導致同一查詢執行兩遍,和第一次讀的資料不一致。

幻讀指本事務第二次讀,讀到了其他事務已提交的新插入資料,導致同一查詢執行兩遍,和第一次讀的資料量不一致。

資料庫為了解決隔離性問題,都沒有使用完全copy資料這種笨方法。傳統資料庫使用共享鎖和排它鎖使讀寫操作序列;mysql使用mvcc和排它鎖,讀寫可並行。mysql在rr隔離級別以下,和傳統方式表現一致,在rr隔離級別,和傳統方式有差異,體現在本事務更新某條資料後,能讀取到其他事務對該條資料已提交的修改。

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原文 mysql事務隔離級別和mvcc mvcc文章勘誤 髒讀 在乙個事務處理過程裡讀取了另乙個未提交的事務中的資料。不可重複讀 乙個事務讀取到了其他事務已經提交的資料,導致前後兩次讀取資料不一致的情況,稱為不可重複讀。幻讀 乙個事務前後兩次讀取資料不一致,是由於其他資料插入資料造成的,這種情況叫做...