高性能MySql學習筆記——鎖、事務、隔離級別

爲何須要鎖？

由於數據庫要解決併發控制問題。在同一時刻，可能會有多個客戶端對Table1.rown進行操做，好比有的在讀取該行數據，其餘的嘗試去刪除它。爲了保證數據的一致性，數據庫就要對這種併發操做進行控制，所以就有了鎖的概念。

鎖的分類

從對數據操做的類型（讀\寫）分

讀鎖（共享鎖）：針對同一塊數據，多個讀操做能夠同時進行而不會互相影響。

寫鎖（排他鎖）：噹噹前寫操做沒有完成前，它會阻斷其餘寫鎖和讀鎖。

從鎖定的數據範圍分

表鎖

行鎖

爲了儘量提升數據庫的併發度，每次鎖定的數據範圍越小越好，理論上每次只鎖定當前操做的數據的方案會獲得最大的併發度，可是管理鎖是很耗資源的事情（涉及獲取，檢查，釋放鎖等動做），所以數據庫系統須要在高併發響應和系統性能兩方面進行平衡，這樣就產生了「鎖粒度（Lock granularity）」的概念

鎖粒度（Lock granularity）

表鎖：管理鎖的開銷最小，同時容許的併發量也最小的鎖機制。MyIsam存儲引擎使用的鎖機制。當要寫入數據時，把整個表都鎖上，此時其餘讀、寫動做一概等待。在MySql中，除了MyIsam存儲引擎使用這種鎖策略外，MySql自己也使用表鎖來執行某些特定動做，好比alter table.

行鎖：能夠支持最大併發的鎖策略。InnoDB和Falcon兩張存儲引擎都採用這種策略。

MySql是一種開放的架構，你能夠實現本身的存儲引擎，並實現本身的鎖粒度策略，不像Oracle，你沒有機會改變鎖策略，Oracle採用的是行鎖。

事務（Transaction）

從業務角度出發，對數據庫的一組操做要求保持4個特徵：

Atomicity：原子性

Consistency：一致性，

Isolation：隔離性

Durability：持久性

爲了更好地理解ACID，以銀行帳戶轉帳爲例：

1 START TRANSACTION;

2 SELECT balance FROM checking WHERE customer_id = 10233276;
3 UPDATE checking SET balance = balance - 200.00 WHERE customer_id = 10233276;
4 UPDATE savings SET balance = balance + 200.00 WHERE customer_id = 10233276;
5 COMMIT;

原子性：要麼徹底提交（10233276的checking餘額減小200，savings 的餘額增長200），要麼徹底回滾（兩個表的餘額都不發生變化）

一致性：這個例子的一致性體如今 200元不會由於數據庫系統運行到第3行以後，第4行以前時崩潰而不知去向，由於事物尚未提交。

隔離性：容許在一個事務中的操做語句會與其餘事務的語句隔離開，好比事務A運行到第3行以後，第4行以前，此時事務B去查詢checking餘額時，它仍然可以看到在事務A中被減去的200元，由於事務A和B是彼此隔離的。在事務A提交以前，事務B觀察不到數據的改變。

持久性：這個很好理解。

事務跟鎖同樣都會須要大量工做，所以你能夠根據你本身的須要來決定是否須要事務支持，從而選擇不一樣的存儲引擎。

隔離級別（Isolation Level）

 SQL標準定義了4類隔離級別，包括了一些具體規則，用來限定事務內外的哪些改變是可見的，哪些是不可見的。低級別的隔離級通常支持更高的併發處理，並擁有更低的系統開銷。
Read Uncommitted（讀取未提交內容）

       在該隔離級別，全部事務均可以看到其餘未提交事務的執行結果。本隔離級別不多用於實際應用，由於它的性能也不比其餘級別好多少。讀取未提交的數據，也被稱之爲髒讀（Dirty Read）。
Read Committed（讀取提交內容）

       這是大多數數據庫系統的默認隔離級別（但不是MySQL默認的）。它知足了隔離的簡單定義：一個事務只能看見已經提交事務所作的改變。這種隔離級別 也支持所謂的不可重複讀（Nonrepeatable Read），由於同一事務的其餘實例在該實例處理其間可能會有新的commit，因此同一select可能返回不一樣結果。
Repeatable Read（可重讀）

       這是MySQL的默認事務隔離級別，它確保同一事務的多個實例在併發讀取數據時，會看到一樣的數據行。不過理論上，這會致使另外一個棘手的問題：幻讀 （Phantom Read）。簡單的說，幻讀指當用戶讀取某一範圍的數據行時，另外一個事務又在該範圍內插入了新行，當用戶再讀取該範圍的數據行時，會發現有新的「幻影」 行。InnoDB和Falcon存儲引擎經過多版本併發控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）機制解決了該問題。

Serializable（可串行化） 
這是最高的隔離級別，它經過強制事務排序，使之不可能相互衝突，從而解決幻讀問題。簡言之，它是在每一個讀的數據行上加上共享鎖。在這個級別，可能致使大量的超時現象和鎖競爭。

         這四種隔離級別採起不一樣的鎖類型來實現，若讀取的是同一個數據的話，就容易發生問題。例如：

         髒讀(Drity Read)：某個事務已更新一份數據，另外一個事務在此時讀取了同一份數據，因爲某些緣由，前一個RollBack了操做，則後一個事務所讀取的數據就會是不正確的。

         不可重複讀(Non-repeatable read):在一個事務的兩次查詢之中數據不一致，這多是兩次查詢過程當中間插入了一個事務更新的原有的數據。

         幻讀(Phantom Read):在一個事務的兩次查詢中數據筆數不一致，例若有一個事務查詢了幾列(Row)數據，而另外一個事務卻在此時插入了新的幾列數據，先前的事務在接下來的查詢中，就會發現有幾列數據是它先前所沒有的。

         在MySQL中，實現了這四種隔離級別，分別有可能產生問題以下所示：