高性能MySQL —— 并发控制_mysql提高并发性能

一. 事务隔离级别

二. 锁

2.1 全局锁

2.2 表级锁

共享锁（Read Lock）、独占锁（Write Lock)
语法

是针对非索引字段加的锁
加锁快，不会出现死锁。不过，触发锁冲突的概率最高，高并发下效率极低。
表级锁和存储引擎无关，MyISAM 和 InnoDB 引擎都支持表级锁。

• 元数据锁
  meta data lock。表级锁的一种。非手动控制，访问表时自动加上。
  为了维护元数据（表结构）的数据一致性。
  当进行dml(crud)操作时，自动加上读锁。
  当进行ddl(表结构变更)操作时，自动加上排他锁。
  
• 意向锁
   为了解决DML语句执行时，添加的行锁可能与表锁冲突的问题，引入意向锁，快速判断是否可以对某个表使用表锁。
  分类：
  意向共享锁IS：查询语句。兼容Read Lock表锁，互斥 Read Lock表锁。
  意向排他锁IX：CRUD。与表锁都互斥。
  意向锁之间不会互斥。
  注意意向锁是行锁的伴生锁，是自动添加的。

2.3 行级别锁

锁的是数据行。
针对索引字段加的锁。自动添加。
当执行一个UPDATE或DELETE操作并且命中了索引（无论是唯一索引还是非唯一索引），InnoDB会尝试仅仅对满足条件的那些行加锁。对于非唯一索引，会对查询结果范围左侧的间隙和右侧的间隙加间隙锁（避免重复值的插入）
如果无有效索引：如果WHERE条件没有利用到有效的索引，那么InnoDB会执行全表扫描来找到需要更新或删除的行。在这个过程中，它会逐行加锁，直到完成全表扫描。尽管这些是行级锁，但由于它涉及到了整张表的所有行，所以实际上整个表在此期间都被锁定了。

分类：

• 行锁：对某条记录上锁，防止update和delete。RC、RR
  
  

• 间隙锁：对两条记录的间隙上锁。RR。防止insert。

• 临键锁：锁住数据并锁住数据前面的间隙。RR

三. MVCC

3.1 InnoDB逻辑存储结构

表空间（IDB文件）：存储索引、记录等数据

3.2 InnoDB物理结构

InnoDB分为内存结构和磁盘结构。

3.2.1 内存结构

• Buffer Pool：批量将磁盘的数据预读进内存，再批量写回（减少IO）
  
• Change Buffer: 优化非聚簇索引的写入操作，实现批量写。减少IO次数
  
  
• 自适应哈希索引
  

原因：等值查询的速度更快

• 日志缓冲区
  

3.2.2 磁盘结构

3.2.3 后台线程

复制将内存信息刷到磁盘中

3.3 事务原理

原子性、持久性（Redo Log + Undo Log) + 隔离性(锁/MVCC) -> 实现了数据一致性

3.3.1 Undo Log

解决事务的原子性。

3.3.2 Redo Log

脏页是指还未来的及刷新到磁盘的buffer pool中的数据。Redo Log解决脏页通过IO刷到磁盘失败的问题（持久化）

此外，先刷redo log buffer还能提高性能。避免了随机IO。（Write-Ahead Log)等脏页刷进磁盘，则可以清理redo log。

补充 bin log

bin log是实现主从复制的核心，主服务器上的所有数据更改（在Binary Log中记录）会被复制到从服务器。从服务器读取这些日志并执行它们，从而使从服务器与主服务器保持同步。它是一个增量日志。

3.4 MVCC

MVCC用于非阻塞的解决读写冲突的问题（不可重复读）。
MVCC规定，Select语句读取快照（不一定是最新的数据）。update读的是当前（最新的）。
在可串行化隔离级别，快照读没有任何意义，会被升级未当前读。

正是MVCC的存在，MySQL在可重复读的隔离级别解决了幻读问题。

• 隐藏字段

• row id.

• trx_id: 最近的一次更新当前数据的事务id

• 回滚指针：
  
  若干回滚指针连接起来，就组成了undo log。

• ReadView
  

• MVCC的执行流程
  
  
  

注意可重复读是要保证事务内的两个相同select读取结果相同