mysql索属性_深入理解Mysql索与事务隔离级别

１. 概述

1.1定义

锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。

在数据库中，除了传统的计算资源(如CPU、RAM、I/O等)的争用以外，数据也是一种供需要用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题，锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。从这个角度来说，锁对数据库而言显得尤其重要，也更加复杂。

1.2锁的分类

从性能上分为乐观锁(用版本对比来实现)和悲观锁

从对数据库操作的类型分，分为读锁和写锁(都属于悲观锁)

读锁(共享锁)：针对同一份数据，多个读操作可以同时进行而不会互相影响

写锁(排它锁)：当前写操作没有完成前，它会阻断其他写锁和读锁

从对数据操作的粒度分，分为表锁和行锁

2. 三锁

2.1表锁(偏读)

表锁偏向存储引擎，开销小，加锁快，无思索，锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。

2.1.1基本操作

l 建表SQL

TABLE`` (

`id`INT (11) NOT ,

`NAME` (20) NULL, KEY(`id`)

) = = utf8;

插入数据

INTO`test`.`` (`id`, `NAME`) ('1', 'a'); INTO`test`.`` (`id`, `NAME`) ('2', 'b'); INTO`test`.`` (`id`, `NAME`) ('3', 'c'); INTO`test`.`` (`id`, `NAME`) ('4', 'd');

手动增加表锁

lock table 表名称 read(write),表名称2 read(write);

查看表上加过的锁

show open ;

删除表锁

;

2.1.2案例分析(加读锁)

当前和其他都可以读该表

当前中插入或者更新锁定的表都会报错，其他插入或更新则会等待

2.1.3案例分析(加写锁)

当前对该表的增删改查都没有问题，其他对该表的所有操作被阻塞

2.1.4案例结论

在执行查询语句()前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行增删改操作前,会自动给涉及的表加写锁。

1、对表的读操作(加读锁) ,不会阻寒其他进程对同一表的读请求,但会阻赛对同一表的写请求。只有当读锁释放后,才会执行其它进程的写操作。

2、对表的写操作(加写锁) ,会阻塞其他进程对同一表的读和写操作,只有当写锁释放后,才会执行其它进程的读写操作

总结：

简而言之，就是读锁会阻塞写，但是不会阻塞读。而写锁则会把读和写都阻塞。

2.2行锁(偏写)

行锁偏向存储引擎，开销大，加锁慢，会出现死锁，锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度也最高。与的最大不同有两点：一是支持事务()；二是采用了行级锁。

2.2.1行锁支持事务

事务()及其ACID属性

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元,事务具有以下4个属性,通常简称为事务的ACID属性。

原子性() ：事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全都执行,要么全都不执行。

一致性() ：在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完整性;事务结束时,所有的内部数据结构(如B树索引或双向链表)也都必须是正确的。

隔离性() ：数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的,反之亦然。

持久性() ：事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。

并发事务处理带来的问题

更新丢失(Lost )

当两个或多个事务选择同一行，然后基于最初选定的值更新该行时，由于每个事务都不知道其他事务的存在，就会发生丢失更新问题–最后的更新覆盖了由其他事务所做的更新。

脏读(Dirty Reads)

一个事务正在对一条记录做修改，在这个事务完成并提交前，这条记录的数据就处于不一致的状态；这时，另一个事务也来读取同一条记录，如果不加控制，第二个事务读取了这些“脏”数据，并据此作进一步的处理，就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象的叫做“脏读”。

一句话：事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据，还在这个数据基础上做了操作。此时，如果B事务回滚，A读取的数据无效，不符合一致性要求。

不可重读(Non- Reads)

一个事务在读取某些数据后的某个时间，再次读取以前读过的数据，却发现其读出的数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了！这种现象就叫做“不可重复读”。

一句话：事务A读取到了事务B已经提交的修改数据，不符合隔离性

幻读( Reads)

一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据，却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据，这种现象就称为“幻读”。

一句话：事务A读取到了事务B提交的新增数据，不符合隔离性

脏读是事务B里面修改了数据

幻读是事务B里面新增了数据

事务隔离级别

脏读”、“不可重复读”和“幻读”,其实都是数据库读一致性问题,必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。

数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上“串行化”进行,这显然与“并发”是矛盾的。

同时,不同的应用对读一致性和事务隔离程度的要求也是不同的,比如许多应用对“不可重复读"和“幻读”并不敏感,可能更关心数据并发访问的能力。

常看当前数据库的事务隔离级别: show like '';

设置事务隔离级别：set ='-READ';

2.2.2行锁案例分析

用下面的表演示，需要开启事务，更新某一行，更新同一行被阻塞，但是更新其他行正常

2.2.3隔离级别案例分析

TABLE`` (

`id`int(11) NOT ,

`name`(255) NULL,

``int(11) NULL, KEY(`id`)

) = =utf8; INTO `test`.`` (`name`, ``) ('lilei', '450'); INTO `test`.`` (`name`, ``) ('', '16000'); INTO `test`.`` (`name`, ``) ('lucy', '2400');

1、读未提交：

(1)打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read (未提交读)，查询表的初始值：

set ='read-';

(2)在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表：

(3)这时，虽然客户端B的事务还没提交，但是客户端A就可以查询到B已经更新的数据：

(4)一旦客户端B的事务因为某种原因回滚，所有的操作都将会被撤销，那客户端A查询到的数据其实就是脏数据：

(5)在客户端A执行更新语句 set = - 50 where id =1，lilei的没有变成350，居然是400，是不是很奇怪，数据不一致啊，如果你这么想就太天真 了，在应用程序中，我们会用400-50=350，并不知道其他会话回滚了，要想解决这个问题可以采用读已提交的隔离级别

2、读已提交

(1)打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read (未提交读)，查询表的所有记录：

set ='read-';

(2)在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表：

(3)这时，客户端B的事务还没提交，客户端A不能查询到B已经更新的数据，解决了脏读问题：

(4)客户端B的事务提交

(5)客户端A执行与上一步相同的查询，结果 与上一步不一致，即产生了不可重复读的问题

3、可重复读

(1)打开一个客户端A，并设置当前事务模式为 read，查询表的所有记录

set ='-read';

(2)在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表并提交

(3)在客户端A查询表的所有记录，与步骤(1)查询结果一致，没有出现不可重复读的问题

(4)在客户端A，接着执行 = - 50 where id = 1，没有变成400-50=350，lilei的值用的是步骤(2)中的350来算的，所以是300，数据的一致性倒是没有被破坏。可重复读的隔离级别下使用了MVCC机制，操作不会更新版本号，是快照读(历史版本)；、和会更新版本号，是当前读(当前版本)。

(5)重新打开客户端B，插入一条新数据后提交

(6)在客户端A查询表的所有记录，没有 查出 新增数据，所以没有出现幻读

(7)验证幻读

在客户端A执行 set =888 where id = 4;能更新成功，再次查询能查到客户端B新增的数据

4.串行化

(1)打开一个客户端A，并设置当前事务模式为，查询表的初始值：

mysql> set level ;

Query OK,0 rows (0.00sec)

mysql> start ; Query OK, 0 rows (0.00 sec) mysql> * ;+------+--------+---------+

| id | name | |

+------+--------+---------+

| 1 | lilei | 10000 |

| 2 | | 10000 |

| 3 | lucy | 10000 |

| 4 | lily | 10000 |

+------+--------+---------+4 rows in set (0.00 sec)

(2)打开一个客户端B，并设置当前事务模式为，插入一条记录报错，表被锁了插入失败，mysql中事务隔离级别为时会锁表，因此不会出现幻读的情况，这种隔离级别并发性极低，开发中很少会用到。

mysql> set level ;

Query OK,0 rows (0.00sec)

mysql> start ;

Query OK,0 rows (0.00sec)

mysql> into (5,'tom',0);

(HY000): Lock wait ; try

Mysql默认级别是-read，有办法解决幻读问题吗？

间隙锁在某些情况下可以解决幻读问题

要避免幻读可以用间隙锁在下面执行 set name = 'zhuge' where id > 10 and id show like'%';

+-------------------------------+-------+

| | Value |

+-------------------------------+-------+

| | 0 |

| | 51163 |

| _avg | 51163 |

| _max | 51163 |

| s | 1 |

+-------------------------------+-------+

5 rows in set (0.09 sec)

对各个状态量的说明如下：

: 当前正在等待锁定的数量

: 从系统启动到现在锁定总时间长度

_avg: 每次等待所花平均时间

_max：从系统启动到现在等待最长的一次所花时间

s:系统启动后到现在总共等待的次数

对于这5个状态变量，比较重要的主要是：

_avg (等待平均时长)

s (等待总次数)

(等待总时长)

尤其是当等待次数很高，而且每次等待时长也不小的时候，我们就需要分析系统中为什么会有如此多的等待，然后根据分析结果着手制定优化计划。

2.2.6死锁

set ='-read';

执行：

* from where id=1 for ;

执行：

* from where id=2 for ;

执行：

* from where id=2 for ;

执行：

* from where id=1 for ;

查看近期死锁日志信息：

show \G;

大多数情况mysql可以自动检测死锁并回滚产生死锁的那个事务，但是有些情况mysql没法自动检测死锁

2.2.7优化建议

尽可能让所有数据检索都通过索引来完成，避免无索引行锁升级为表锁

合理设计索引，尽量缩小锁的范围

尽可能减少检索条件，避免间隙锁

尽量控制事务大小，减少锁定资源量和时间长度

尽可能低级别事务隔离