MySQL 事务和锁

事务

事务原理

事务四大特性

事务有四大特性 ACID，即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久化（Durability）
* 原子性（Atomicity）:简单理解为一个事务中所有的操作是一个整体，要么全部完成，要么全部失败
* 一致性（consistency）：应用系统从一个正确的状态到另一个正确的状态.而ACID就是说事务能够通过AID来保证这个C的过程.C是目的,AID都是手段
* 隔离性（Isolation）：事务之间不会相互影响，由锁机制和MVCC(多版本并发空值)实现。隔离性分为：读未提交、读已提交、可重复读、串行化
* 持久化（Durability）：事务完成后需要写入磁盘，事务提交后，对数据的修改是永久性的

事务级别

* 读未提交：可以看到其他事务未提交的数据，由于是未提交的数据，因此其他事务就会读取到不一致的树，造成脏读
* 读已提交：只能看到其他事务已提交的数据，如果事务中两次查询过程中有其他事务提交修改数据，因此会造成两次查询的结果不一致，因此这个级别会造成不可重复读问题
* 可重复读：事务过程中读取的数据都是一致的，即使其他事务有提交修改数据。如果事务过程中其他事务有插入数据，会造成幻读
* 可串行化：最高的隔离级别，多个并行事务串行化执行，不会产生安全性问题

MVCC(Multiversion Concurrency Control) 多版本并发控制

MVCC的实现是通过保存数据在某一个时间点快照来实现的，一般是执行第一个查询SQL创建快照。之后无论其他事务如何修改数据，本次事务内读取的数据都是一致的

如上图所示，每行数据都会有多个版本的数据，版本ID也就是事务ID，事务ID是事务开始的时候向InnoDB的事务系统申请的，是按申请顺序严格递增的。

锁

锁类型

按照锁范围可以分为：全局锁、表级锁、页级锁、行级锁，按属性可分为: 共享锁和排它锁，按照模式可分为：乐观锁和悲观锁

全局锁

* 对整个数据库实例加锁，命令： flush tables with read lock(FTWRL)
* 使用这个命令其他线程的一下语句会被阻塞：数据更新语句（数据的增删改）、数据定义语句（包括建表、修改表结构等）和更新类事务的提交语句
* 使用场景：全库逻辑备份
* 缺点：主库上备份，备份期间不能执行更新、业务基本停摆。从库备份，备份期间从库不能执行主库同步过来的binlog，会导致主从延迟
* 可重复读隔离级别下替换备份解决方案： mysqldump -single-transaction 

表级锁

* 锁整个表，命令： lock tables ... read/write。可以用 unlock tables 主动释放锁
* 除了限制别的进程读写，也会限定本线程接下来的操作。比如：A 线程执行： lock tables t1 read, t2 write 语句，本线程也只能执行读t1，读写t2的操作
* MDL(metadata lock) 访问的时候自动加上，当对表做增删改查操作加 MDL 读锁，对表做结构变更加 MDL 写锁。读锁之间不互斥，读写锁、写锁之间互斥

页级锁

* 页级锁是 MySQL 中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。表级锁速度快，但冲突多，行级冲突少，但速度慢。因此，采取了折衷的页级锁，一次锁定相邻的一组记录
* BDB 引擎支持页级锁

行级锁

* 行级锁是在需要的时候加上，事务结束释放，也就是两阶段锁协议。因此尽可能的把锁冲突影响大的语句放在事务最后执行
* 行级锁不是锁记录，而是锁索引，如果一条SQL语句用不到索引是不会使用行级锁的，会使用把整张表锁住

共享锁

* 又称读锁，简称 S 锁，当事务对数据加上读锁之后，其他事务只能对该数据加读锁，不能做任何修改操作，也不能添加写锁。主要是为了支持并发读取，避免修改数据导致的不可重复读问题
* SQL 语句： select ... lock in share mode 

排它锁

* 又称写锁，简称 X 锁，当事务对数据加上写锁之后，其他事务不能对该数据加读锁，也不能加写锁，排它锁是互斥的
* SQL 语句： select … for update
* 写锁主要是为了解决在修改数据时，不允许其他事务对当前数据进行修改和读取操作，从而可以有效避免”脏读”问题的产生