關於Mysql隔離級別 鎖與MVCC介紹

2022-09-28 19:51:21 字數 2272 閱讀 3256

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,事務就是用來保證質的,mvcc就是用來保證量的。

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,程式設計客棧而不同的業務可能有不同的需求,為了程式設計客棧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和排它鎖這兩概念,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www.cppcns.com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hfixsuhu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:

資料create版本號為0

事務1版本號為1,讀取資料value=0

事務2版本號為2,修改資料value+1=1,原資料delete版本號為2,新資料create版本號更新為2,commit

事務1修改資料value+1=2,(由於修改是當前讀,永遠讀取版本號最大的資料,所以讀取到value為1)修改後delete版本號為1,

新資料create版本號為1

本事務讀取資料value=2

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。

總結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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