高性能MySql学习笔记——锁、事务、隔离级别

为何须要锁？

由于数据库要解决并发控制问题。在同一时刻，可能会有多个客户端对Table1.rown进行操做，好比有的在读取该行数据，其余的尝试去删除它。为了保证数据的一致性，数据库就要对这种并发操做进行控制，所以就有了锁的概念。

锁的分类

从对数据操做的类型（读\写）分

读锁（共享锁）：针对同一块数据，多个读操做能够同时进行而不会互相影响。

写锁（排他锁）：当当前写操做没有完成前，它会阻断其余写锁和读锁。

从锁定的数据范围分

表锁

行锁

为了尽量提升数据库的并发度，每次锁定的数据范围越小越好，理论上每次只锁定当前操做的数据的方案会获得最大的并发度，可是管理锁是很耗资源的事情（涉及获取，检查，释放锁等动做），所以数据库系统须要在高并发响应和系统性能两方面进行平衡，这样就产生了“锁粒度（Lock granularity）”的概念

锁粒度（Lock granularity）

表锁：管理锁的开销最小，同时容许的并发量也最小的锁机制。MyIsam存储引擎使用的锁机制。当要写入数据时，把整个表都锁上，此时其余读、写动做一概等待。在MySql中，除了MyIsam存储引擎使用这种锁策略外，MySql自己也使用表锁来执行某些特定动做，好比alter table.

行锁：能够支持最大并发的锁策略。InnoDB和Falcon两张存储引擎都采用这种策略。

MySql是一种开放的架构，你能够实现本身的存储引擎，并实现本身的锁粒度策略，不像Oracle，你没有机会改变锁策略，Oracle采用的是行锁。

事务（Transaction）

从业务角度出发，对数据库的一组操做要求保持4个特征：

Atomicity：原子性

Consistency：一致性，

Isolation：隔离性

Durability：持久性

为了更好地理解ACID，以银行帐户转帐为例：

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：要么彻底提交（10233276的checking余额减小200，savings 的余额增长200），要么彻底回滚（两个表的余额都不发生变化）

一致性：这个例子的一致性体如今 200元不会由于数据库系统运行到第3行以后，第4行以前时崩溃而不知去向，由于事物尚未提交。

隔离性：容许在一个事务中的操做语句会与其余事务的语句隔离开，好比事务A运行到第3行以后，第4行以前，此时事务B去查询checking余额时，它仍然可以看到在事务A中被减去的200元，由于事务A和B是彼此隔离的。在事务A提交以前，事务B观察不到数据的改变。

持久性：这个很好理解。

事务跟锁同样都会须要大量工做，所以你能够根据你本身的须要来决定是否须要事务支持，从而选择不一样的存储引擎。

隔离级别（Isolation Level）

 SQL标准定义了4类隔离级别，包括了一些具体规则，用来限定事务内外的哪些改变是可见的，哪些是不可见的。低级别的隔离级通常支持更高的并发处理，并拥有更低的系统开销。
Read Uncommitted（读取未提交内容）

       在该隔离级别，全部事务均可以看到其余未提交事务的执行结果。本隔离级别不多用于实际应用，由于它的性能也不比其余级别好多少。读取未提交的数据，也被称之为脏读（Dirty Read）。
Read Committed（读取提交内容）

       这是大多数数据库系统的默认隔离级别（但不是MySQL默认的）。它知足了隔离的简单定义：一个事务只能看见已经提交事务所作的改变。这种隔离级别 也支持所谓的不可重复读（Nonrepeatable Read），由于同一事务的其余实例在该实例处理其间可能会有新的commit，因此同一select可能返回不一样结果。
Repeatable Read（可重读）

       这是MySQL的默认事务隔离级别，它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到一样的数据行。不过理论上，这会致使另外一个棘手的问题：幻读 （Phantom Read）。简单的说，幻读指当用户读取某一范围的数据行时，另外一个事务又在该范围内插入了新行，当用户再读取该范围的数据行时，会发现有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon存储引擎经过多版本并发控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）机制解决了该问题。

Serializable（可串行化） 
这是最高的隔离级别，它经过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决幻读问题。简言之，它是在每一个读的数据行上加上共享锁。在这个级别，可能致使大量的超时现象和锁竞争。

         这四种隔离级别采起不一样的锁类型来实现，若读取的是同一个数据的话，就容易发生问题。例如：

         脏读(Drity Read)：某个事务已更新一份数据，另外一个事务在此时读取了同一份数据，因为某些缘由，前一个RollBack了操做，则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。

         不可重复读(Non-repeatable read):在一个事务的两次查询之中数据不一致，这多是两次查询过程当中间插入了一个事务更新的原有的数据。

         幻读(Phantom Read):在一个事务的两次查询中数据笔数不一致，例若有一个事务查询了几列(Row)数据，而另外一个事务却在此时插入了新的几列数据，先前的事务在接下来的查询中，就会发现有几列数据是它先前所没有的。

         在MySQL中，实现了这四种隔离级别，分别有可能产生问题以下所示：