MySQL事务之控制演进

　　在JMM之Java中锁概念的分类总结 - 池塘里洗澡的鸭子 - 博客园 (cnblogs.com)中介绍了锁的分类及相关内容，MySQL事务控制管理同样涉及这些锁。MySQL是如何通过锁进行事务控制的呢？

　　下面介绍MySQL中的并发事务演进过程：

　　1、不使用锁，排队处理事务

　　　　是事务管理最简单的方法，就是完全顺序执行所有事务的数据库操作，不需要加锁，简单的说就是全局排队。序列化执行所有的事务单元，数据库某个时刻只处理一个事务操作，特点是强一致性，处理性能低。

　　　　　　　　

 　　2、使用排他锁（独占锁）

　　　　引入锁之后就可以支持并发处理事务，如果事务之间涉及到相同的数据项时，会使用排他锁，或叫互斥锁，先进入的事务独占数据项以后，其他事务被阻塞，等待前面的事务释放锁。

　　　　　　　　

　　　　注意，在整个事务1结束之前，锁是不会被释放的，所以，事务2必须等到事务1结束之后开始。

 　　3、使用读写锁

　　　　读和写操作：读读、写写、读写、写读。

　　　　读写锁就是进一步细化锁的颗粒度（锁细化），区分读操作和写操作，让读和读之间不加锁，这样下面的两个事务就可以同时被执行了。

　　　　　　　　

 　　　　读写锁，可以让读和读并行，而读和写、写和读、写和写这几种之间还是要加排他锁。

　　4、MVCC
　　　　多版本控制MVCC，也就是Copy on Write的思想。MVCC除了支持读和读并行，还支持读和写、写和读的并行，但为了保证一致性，写和写是无法并行的。
　　　　　　　　

 　　　　在事务1开始写操作的时候会copy一个记录的副本，其他事务读操作会读取这个记录副本，因此不会影响其他事务对此记录的读取，实现写和读并行。

　　MVCC（Multi Version Concurrency Control）被称为多版本控制，是指在数据库中为了实现高并发的数据访问，对数据进行多版本处理，并通过事务的可见性来保证事务能看到自己应该看到的数据版本。多版本控制很巧妙地将稀缺资源的独占互斥转换为并发，大大提高了数据库的吞吐量及读写性能。如何生成的多版本？每次事务修改操作之前，都会在Undo日志中记录修改之前的数据状态和事务号，该备份记录可以用于其他事务的读取，也可以进行必要时的数据回滚。

　　那MVCC是如何实现的呢？

　　MVCC最大的好处是读不加锁，读写不冲突。在读多写少的系统应用中，读写不冲突是非常重要的，极大的提升系统的并发性能，这也是为什么现阶段几乎所有的关系型数据库都支持 MVCC 的原因，不过目前MVCC只在 Read Commited 和 Repeatable Read 两种隔离级别下工作。

　　在 MVCC 并发控制中，读操作可以分为两类: 快照读（Snapshot Read）与当前读 （Current Read）。

　　　　1）快照读：读取的是记录的快照版本（有可能是历史版本），不用加锁。（select）

　　　　2）当前读：读取的是记录的最新版本，并且当前读返回的记录，都会加锁，保证其他事务不会再并发修改这条记录。（select... for update 或lock in share mode，insert/delete/update）

　　假设 F1～F6 是表中字段的名字，1～6 是其对应的数据。后面三个隐含字段分别对应该行的隐含ID、事务号和回滚指针，如下图所示：
　　　　　　　　

 　　具体的更新过程如下：

　　　　假如一条数据是刚 INSERT 的，DB_ROW_ID 为 1，其他两个字段为空。当事务 1 更改该行的数据值时，会进行如下操作：

　　　　　　　　

　　　　　　1）用排他锁锁定该行；记录 Redo log；

　　　　　　2）把该行修改前的值复制到 Undo log，即图中下面的行；

　　　　　　3）修改当前行的值，填写事务编号，使回滚指针指向 Undo log 中修改前的行。

　　　　接下来事务2操作，过程与事务 1 相同，此时 Undo log 中会有两行记录，并且通过回滚指针连在一起，通过当前记录的回滚指针回溯到该行创建时的初始内容，如下图所示：

　　　　　　　　

　　MVCC已经实现了读读、读写、写读并发处理，如果想进一步解决写写冲突，可以采用乐观锁和悲观锁两种方案。