MySQL系列（二）：MySQL是怎么处理并发操做的？

做者：z小赵web

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为何须要锁？

相信你们都比较熟悉电商系统中库存管理的场景，对于平常活动促销、61八、双 11 等场景，会在规定时间内对商品进行促销活动，假设如今有一款 HHKB 机械键盘要参与促销活动，数据库中准备了 10 件，促销活动开始时，多位买家开始争抢，每卖出一件商品，库存减 1，直到卖完，那么怎么能保证商品不会卖超呢？数据库

对于以上这个场景来讲，咱们须要用到锁机制来保证每卖出一件商品，对库存进行更新操做时，其余用户请求不能对该商品库存进行修改；换句话说，用户 1 拿到了修改库存的锁，则只有用户 1 能修改数据，而用户 2 只能等着不能修改数据。以下图所示：缓存

相反，若是没有锁的加持，用户 1 和用户 2 发现库存还有 1 件商品，同时都开始下单，用户 1 先将库存更新为 0，此时商品已经售完，而用户 2 也将库存更新为 0，就致使了卖超的尴尬状况。微信

MySQL 中锁分类？

锁根据使用场景不一样，被分红了各类各样的锁。好比读写能够分为读锁和写锁，对于读请求之间相互是互不影响的，由于数据没有被全部，你们读取到的数据都是同样的，因此读锁也称之为共享锁；对于写请求，因为存在数据的变动，因此请求之间是互斥的，因此也称之为排它锁。并发

对于根据锁锁定的范围大小，能够分为全局锁、表锁、元数据锁、行锁：app

全局锁：顾名思义就是对整个数据库进行加锁操做，加锁期间，整个数据库只可以进行读操做。
表锁：是对数据库中的某张表进行加锁，此时表与表之间能够同时进行写操做而互不影响，可是同一时刻同一张表只能有一个写操做。
页面锁：页面锁是介于表锁和行锁之间的一种锁，其优点是中和表锁和行锁的锁开销。
行锁：是对数据库表中的某一行进行加锁操做。

从上也可以看出，锁的范围是逐渐减少的，在实际生产环境中须要根据业务场景来选择不一样粒度的锁。编辑器

什么是事务？

由多个事件组成的一组动做，要么同时成功，要么发生失败时全体进行回滚；换句话说就是多个原子操做合并为一个原子操做。怎么可以保证一个事务可以正确执行呢？想要保证一个事务正确执行的依据是其必须知足 ACID，即原子性（atomicity）、一致性（consistency）、隔离性（isolation）、持久性（durability）。flex

举个例子：初始状态 A 帐户有 100 块，B 帐户有 100 块。atom

原子性：一个事务或执行动做不能被分割为多个阶段去处理，因此整个执行流程要么所有成功，要么失败所有回滚。举例：A 向 B 转帐 100 块，A 的帐户变成 0，B 的帐户变成 200，两个帐户的钱增减总体视为一个动做。
一致性：一个状态在经历一些动做以后转变成另一个状态。举例：A 向 B 转帐 100 块，通过 A 向 B 的一个转帐动做而且执行成功时，A 的帐户变成 0，B 的帐户变成 200 块，执行转帐动做先后帐户的总金额没有发生改变。
隔离性：多个事务在并发操做时，相互之间不可以看到对方执行的动做，即相互之间是隔离的。隔离也分为多个级别，不一样的隔离级别所保证的隔离程度也是不同的。
持久性：一个事务一旦提交之后，其对数据源的修改是永久性的保存到了数据库中。如何作到 100%的持久性是一个几乎不太可能实现的事情，好比数据虽然持久化到了磁盘上，但因为一些不可抗拒的外力因素致使数据发生了丢失，因此在实际状况中须要规定一个持久性的级别，即认为只须要数据持久化到磁盘上就能够认为达到了持久性的特性。

事务的隔离级别

MySQL 的事务隔离级别分为一下几种：

举个例子：初始状态 A 帐户有 100 块，B 帐户有 100 块。

读未提交（Read Uncommitted）：在一个事务中，部分提交后对其余事务可见。举例：A 转帐给 B，A 的帐户金额变成 0，B 的帐户还未增长到 200，A 读取本身的帐户时，发现本身的帐户金额变为 0，可是因为事务执行中途出现故障（假设 B 帐户由于某种缘由帐户被锁定不能被转帐），此时事务进行了回滚操做，那么就会致使 A 读取到帐户金额是错误的。这种现象也称之为脏读。
读已提交（Read Committed）：读操做只可以读取到本身事务中的数据或者是事务提交后的结果。举例：转帐操做，若是一个请求读取帐户 A 的金额，若是事务正常提交了，则其读取的帐户金额必定是 0，若是事务回滚，则读取到的金额必定是 100。可是读已提交不可以避免重复读，有可能两次读取到结果不一致。
可重复读（Repeatable Read）：该级别可以保证屡次读取到的结果是相同的，可是不可以解决幻读的状况。幻读在数据库中具体的体现是范围查询，好比第一次一个范围查询到的结果集的同时，另一个事务插入了数据，第二次查询的结果和第一次查询的结果集不同。
串行化（Serializable）：强制全部事务按照顺序依次执行，只有一个事务执行完成后，下一个事务才能接着执行。这样就可以避免产生脏读、不可重复读、幻读等状况，可是同时也下降了数据库的并发度。

在实际开发场景中，一样须要根据实际业务场景来选择合适的隔离级别，通常用的比较广泛的两种隔离级别是读已提交和可重复读。

MySQL 是怎么实现事务机制的？

MySQL 中实现了事务机制的常见存储引擎有 InnoDB 和 NDB（上篇文章也介绍过，本系列全程以 InnoDB 展开介绍）。使用 InnoDB 提交事务的时候，首先须要关闭自动提交，经过 set autocommit = 0 命令关闭自动提交功能，而后经过 start transaction 开启一个事务，接着编写在事务内要执行的 SQL，最后经过 commit 提交事务。

若是两个事务同时提交，而且都须要操做同一个资源，此时会产生死锁，那么 MySQL 是怎么处理这样状况的呢？InnoDB 采用的是将持有最少行级排他锁进行回滚操做，什么叫持有最少行级排排它锁？大白话解释一下：就是每一个事务开启后，须要执行增删改等操做 SQL 的个数。好比有两个事务，一个须要执行 2 个 select 语句和 3 个 update 语句，另一个须要执行 1 个 select 语句和 1 个 update 语句，当两个事务的 update 同一时刻须要对方锁住的资源时，会将后者的事务进行回滚操做。

MVCC 机制

为了下降死锁状况的发生，MySQL 引入录入 MVCC 机制，从而来进一步下降由于加减锁而形成的系统开销。经过在数据表上增长两个隐藏列，一个列用于存储当前行的建立时的版本，另一个列用于存储当前行的删除时的版本。下面咱们来看看 MVCC 机制在 CRUD 中是怎么工做的。

SELECT 操做（由两个条件决定）：

InnoDB 会查找建立行的版本小于等于当前事务版本的数据行。好比目前数据表里的第一行如今有两个版本，分别为 1 和 2，而当前事务的版本号是 1，则此时会选择版本号为 1 的这一行.
InnoDB 会查找删除行的版本大于当前事务版本的数据行。好比目前数据表里的第一行有两个版本，分别为 1 和 2，可是版本号为 1 的那行的删除列标记为 0，而当前书屋的版本号为 1，则此时会选择版本号为 1 的这一行。

当同时知足以上两个条件的时候，select 语句就能够获得一条最新的已提交的且未被删除的行记录。