第三彈：MySQL事務(wù)和鎖

事務(wù)特點(diǎn)：ACID

原子性、一致性、隔離性、持久性  

一個(gè)事務(wù)必須被視為一個(gè)不可分割的最小工作單元，整個(gè)事務(wù)中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失敗回滾。

數(shù)據(jù)庫(kù)總是從一個(gè)一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)一致狀態(tài)。

一個(gè)事務(wù)所做的修改在最終提交以前，對(duì)其他事務(wù)是不可見的。

一旦事務(wù)提交，則其所做的修改就會(huì)永久保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

未提交讀：事務(wù)A可以讀取到事務(wù)B已修改但未提交的數(shù)據(jù)
讀已提交RC：等其它事務(wù)把變更提交到db，才能讀取到
可重復(fù)讀RR：同一個(gè)事務(wù)中，多次讀取某一行記錄，始終是一樣的值，不管在此期間，其它事務(wù)有沒有修改過該數(shù)據(jù)(不論是否提交)。該級(jí)別解決了RC不可重復(fù)讀的問題，但是存在幻讀問題，商品訂單容易形成超賣現(xiàn)象。
串行化：一個(gè)事務(wù)在修改其它數(shù)據(jù)時(shí)，如果有其它事務(wù)也想改，必須等前面的事務(wù)提交或回滾后，才能繼續(xù)。最嚴(yán)格的級(jí)別，但是性能最低

幻讀和不可重復(fù)讀的區(qū)別
不可重復(fù)讀的重點(diǎn)是修改：在同一事務(wù)中，同樣的條件，第一次讀的數(shù)據(jù)和第二次讀的數(shù)據(jù)不一樣。（因?yàn)橹虚g有其他事務(wù)提交了修改）
幻讀的重點(diǎn)在于新增或者刪除：在同一事務(wù)中，同樣的條件,第一次和第二次讀出來的記錄數(shù)不一樣。（因?yàn)橹虚g有其他事務(wù)提交了插入/刪除）

解決方法：

1、加鎖：在讀取數(shù)據(jù)前，對(duì)其加鎖，阻止其他事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。
2、多版本并發(fā)控制，也稱為多版本數(shù)據(jù)庫(kù)：不用加任何鎖，通過一定機(jī)制生成一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)間點(diǎn)的一致性數(shù)據(jù)快照并用這個(gè)快照來提供一定級(jí)別（語(yǔ)句級(jí)或事務(wù)級(jí)）的一致性讀取。

事務(wù)日志

包括：重做日志redo和回滾日志undo
redo log（重做日志） 實(shí)現(xiàn)持久化和原子性
undo log（回滾日志） 實(shí)現(xiàn)一致性

數(shù)據(jù)庫(kù)日志種類

• 錯(cuò)誤日志：記錄出錯(cuò)信息，也記錄一些警告信息或者正確的信息。
• 查詢?nèi)罩荆河涗浰袑?duì)數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求的信息，不論這些請(qǐng)求是否得到了正確的執(zhí)行。
• 慢查詢?nèi)罩荆涸O(shè)置一個(gè)閾值，將運(yùn)行時(shí)間超過該值的所有SQL語(yǔ)句都記錄到慢查詢的日志文件中。
• 二進(jìn)制日志：記錄對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行更改的所有操作。
• 中繼日志：中繼日志也是二進(jìn)制日志，用來給slave 庫(kù)恢復(fù)
• 事務(wù)日志：重做日志redo和回滾日志undo

鎖的分類

從對(duì)數(shù)據(jù)操作的類型分類：

• 讀鎖（共享鎖）：針對(duì)同一份數(shù)據(jù)，多個(gè)讀操作可以同時(shí)進(jìn)行，不會(huì)互相影響
• 寫鎖（排他鎖）：當(dāng)前寫操作沒有完成前，它會(huì)阻斷其他寫鎖和讀鎖

從對(duì)數(shù)據(jù)操作的粒度分類：

• 表級(jí)鎖：開銷小，加鎖快；不會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度大，發(fā)生鎖沖突的概率最高，并發(fā)度最低（MyISAM 和 MEMORY 存儲(chǔ)引擎采用的是表級(jí)鎖）；

• 行級(jí)鎖：開銷大，加鎖慢；會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度最小，發(fā)生鎖沖突的概率最低，并發(fā)度也最高（InnoDB 存儲(chǔ)引擎既支持行級(jí)鎖也支持表級(jí)鎖，但默認(rèn)情況下是采用行級(jí)鎖）；

• 頁(yè)面鎖：開銷和加鎖時(shí)間界于表鎖和行鎖之間；會(huì)出現(xiàn)死鎖；鎖定粒度界于表鎖和行鎖之間，并發(fā)度一般。

• MyISAM 表鎖

• InnoDB 行鎖 索引失效會(huì)導(dǎo)致行鎖變表鎖

加鎖機(jī)制
樂觀鎖與悲觀鎖是兩種并發(fā)控制的思想，可用于解決丟失更新問題

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死鎖

死鎖產(chǎn)生：
死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)在同一資源上相互占用，并請(qǐng)求鎖定對(duì)方占用的資源，從而導(dǎo)致惡性循環(huán).
當(dāng)事務(wù)試圖以不同的順序鎖定資源時(shí)，就可能產(chǎn)生死鎖。多個(gè)事務(wù)同時(shí)鎖定同一個(gè)資源時(shí)也可能會(huì)產(chǎn)生死鎖.
鎖的行為和順序和存儲(chǔ)引擎相關(guān)。以同樣的順序執(zhí)行語(yǔ)句，有些存儲(chǔ)引擎會(huì)產(chǎn)生死鎖有些不會(huì)——死鎖有雙重原因：真正的數(shù)據(jù)沖突；存儲(chǔ)引擎的實(shí)現(xiàn)方式。
檢測(cè)死鎖：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各種死鎖檢測(cè)和死鎖超時(shí)的機(jī)制。InnoDB存儲(chǔ)引擎能檢測(cè)到死鎖的循環(huán)依賴并立即返回一個(gè)錯(cuò)誤。

死鎖恢復(fù)：死鎖發(fā)生以后，只有部分或完全回滾其中一個(gè)事務(wù)，才能打破死鎖，InnoDB目前處理死鎖的方法是，將持有最少行級(jí)排他鎖的事務(wù)進(jìn)行回滾。所以事務(wù)型應(yīng)用程序在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮如何處理死鎖，多數(shù)情況下只需要重新執(zhí)行因死鎖回滾的事務(wù)即可。

外部鎖的死鎖檢測(cè)：發(fā)生死鎖后，InnoDB 一般都能自動(dòng)檢測(cè)到，并使一個(gè)事務(wù)釋放鎖并回退，另一個(gè)事務(wù)獲得鎖，繼續(xù)完成事務(wù)。但在涉及外部鎖，或涉及表鎖的情況下，InnoDB 并不能完全自動(dòng)檢測(cè)到死鎖， 這需要通過設(shè)置鎖等待超時(shí)參數(shù) innodb_lock_wait_timeout 來解決

死鎖影響性能：死鎖會(huì)影響性能而不是會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重錯(cuò)誤，因?yàn)镮nnoDB會(huì)自動(dòng)檢測(cè)死鎖狀況并回滾其中一個(gè)受影響的事務(wù)。在高并發(fā)系統(tǒng)上，當(dāng)許多線程等待同一個(gè)鎖時(shí)，死鎖檢測(cè)可能導(dǎo)致速度變慢。有時(shí)當(dāng)發(fā)生死鎖時(shí)，禁用死鎖檢測(cè)（使用innodb_deadlock_detect配置選項(xiàng)）可能會(huì)更有效，這時(shí)可以依賴innodb_lock_wait_timeout設(shè)置進(jìn)行事務(wù)回滾。

MyISAM避免死鎖：

在自動(dòng)加鎖的情況下，MyISAM 總是一次獲得 SQL 語(yǔ)句所需要的全部鎖，所以 MyISAM 表不會(huì)出現(xiàn)死鎖。

InnoDB避免死鎖：

為了在單個(gè)InnoDB表上執(zhí)行多個(gè)并發(fā)寫入操作時(shí)避免死鎖，可以在事務(wù)開始時(shí)通過為預(yù)期要修改的每個(gè)元祖（行）使用SELECT ... FOR UPDATE語(yǔ)句來獲取必要的鎖，即使這些行的更改語(yǔ)句是在之后才執(zhí)行的。
在事務(wù)中，如果要更新記錄，應(yīng)該直接申請(qǐng)足夠級(jí)別的鎖，即排他鎖，而不應(yīng)先申請(qǐng)共享鎖、更新時(shí)再申請(qǐng)排他鎖，因?yàn)檫@時(shí)候當(dāng)用戶再申請(qǐng)排他鎖時(shí)，其他事務(wù)可能又已經(jīng)獲得了相同記錄的共享鎖，從而造成鎖沖突，甚至死鎖。
如果事務(wù)需要修改或鎖定多個(gè)表，則應(yīng)在每個(gè)事務(wù)中以相同的順序使用加鎖語(yǔ)句。在應(yīng)用中，如果不同的程序會(huì)并發(fā)存取多個(gè)表，應(yīng)盡量約定以相同的順序來訪問表，這樣可以大大降低產(chǎn)生死鎖的機(jī)會(huì)。
通過SELECT ... LOCK IN SHARE MODE獲取行的讀鎖后，如果當(dāng)前事務(wù)再需要對(duì)該記錄進(jìn)行更新操作，則很有可能造成死鎖。

改變事務(wù)隔離級(jí)別 如果出現(xiàn)死鎖，可以用 show engine innodb status; 命令來確定最后一個(gè)死鎖產(chǎn)生的原因。
返回結(jié)果中包括死鎖相關(guān)事務(wù)的詳細(xì)信息，如引發(fā)死鎖的 SQL 語(yǔ)句，事務(wù)已經(jīng)獲得的鎖，正在等待什么鎖，以及被回滾的事務(wù)等。據(jù)此可以分析死鎖產(chǎn)生的原因和改進(jìn)措施。

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