InnoDB事物模型

　　事物的隔離級別

　　自動提交，提交和回滾

　　一致的非鎖定讀

　　鎖定讀

　　在InnoDB事物模型中，目標是為了多版本數據庫和傳統的倆段鎖協議的最佳實踐（多版本并發控制）。InnoDB在行級別執行鎖行為，并且默認執行數據庫查詢為非鎖定連續讀取。

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事物的隔離級別：

　　事物隔離是數據庫中的一個基礎，是ACID中的I原則。事物的隔離級別權衡性能和并發度、可靠性以及可重復可追溯能力的結果。

　　InnoDB提供了四種隔離級別：未提交讀-RU，提交讀-RC，可重復讀-RR，可序列化-S。InnoDB默認是可重復讀。

　　InnoDB支持每一個隔離級別，這里描述為不同的鎖策略。你可以使用高度一致性協議（RR），此時在關鍵數據上符合ACID是重要的考慮。也可以降低一致性考慮，使用RC,RU

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　　可重復讀 - RR

　　　　這是默認的級別。相同事物內一致性讀取，是基于第一次讀取的快照版本。這意味著如果你在同一個事物中執行多個普通的查詢語句，這些查詢語句是一致的。

　　　　對于鎖定讀，select ... lock in share mode 或者 select ... for update 或者update或者delete語句，如何鎖定取決與語句是否使用了唯一檢索條件檢索唯一性索引，或者一個范圍檢索條件。

　　　　對于唯一條件檢索唯一索引，僅鎖住檢索條件相關的單一索引記錄，并不會包括記錄之前的gap間隙。

　　　　對于其他檢索條件，InnoDB鎖住掃描的索引范圍，使用gap lock或者next-key lock來阻塞其他并發事物的插入索引間隙范圍內。

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　　提交讀 - RC

　　　　每一個讀取操作，甚至是在同一個事物中，都會是數據庫中最新的版本。

　　　　對于鎖定讀，select ... lock in share mode 或者 select ... for update 或者update或者delete語句，InnoDB僅鎖住索引記錄，不會鎖住gap，因此它允許自由的插入新紀錄。Gap鎖僅在外鍵約束檢查和重復值檢查時使用。

　　　　如果你使用RC，你必須使用row-based的binlog，使用RC還有額外的影響：

　　　　　　對于更新和刪除語句，InnoDB僅持有更新或者刪除的行的鎖，不符合的記錄鎖會在Where條件被解釋后釋放，這能極大的減少死鎖的可能性。

　　　　　　對于更新語句，如果一行已經被鎖住，InnoDB執行"半一致性"讀，返回最近Mysql提交的版本，以便于Mysql可以決定是否符合update語句的Where條件，如果匹配，Mysql再次讀取該行，同時鎖住他或者等待鎖。

　　舉個例子：

CREATE TABLE t (a INT NOT NULL, b INT) ENGINE = InnoDB; INSERT INTO t VALUES (1,2),(2,3),(3,2),(4,3),(5,2); COMMIT;

　　這個例子中，表t沒有索引，因此檢索和掃描索引使用隱式的聚簇索引鎖記錄。

　　假設一個客戶端執行如下Update語句：

SET autocommit = 0; UPDATE t SET b = 5 WHERE b = 3;

　　另外一個客戶端在上述語句執行后執行如下語句：

SET autocommit = 0; UPDATE t SET b = 4 WHERE b = 2;

　　當InnoDB執行每一個Update時，他首先請求獲取X鎖給每一行，然后決定是否修改他。如果InnoDB不修改該行，就釋放鎖。否則，InnoDB會持有鎖直到事物結束。

　　

　　當使用默認的RR級別時，第一個update獲取X鎖，并且不會釋放任何一個：

x-lock(1,2); retain x-lock x-lock(2,3); update(2,3) to (2,5); retain x-lock x-lock(3,2); retain x-lock x-lock(4,3); update(4,3) to (4,5); retain x-lock x-lock(5,2); retain x-lock

　　第二個update阻塞到獲取任意的鎖，因為第一個update已經在所有的行鎖住，所以第二個update不會執行直到第一個update提交或者回滾。這就是為啥盡量對where子句中出現的字段建立索引的原因。

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　　如果是用RC級別，第一個update獲取X鎖，并且釋放那些不符合修改條件的行鎖：

x-lock(1,2); unlock(1,2) x-lock(2,3); update(2,3) to (2,5); retain x-lock x-lock(3,2); unlock(3,2) x-lock(4,3); update(4,3) to (4,5); retain x-lock x-lock(5,2); unlock(5,2)

　　對于第二update，InnoDB做執行“semi-consistent”讀取操作，返回每行的最近提交版本，以便MySQL可以判斷是否該行符合Where篩選條件，不符合的行會釋放鎖。

x-lock(1,2); update(1,2) to (1,4); retain x-lock x-lock(2,3); unlock(2,3) x-lock(3,2); update(3,2) to (3,4); retain x-lock x-lock(4,3); unlock(4,3) x-lock(5,2); update(5,2) to (5,4); retain x-lock

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　　未提交讀 - RU

　　序列化 -?SERIALIZABLE

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自動提交，提交和回滾

　　如果AutoCommit被啟動，每一條sql語句形成了屬于他自己的事物。MySQL啟動的時候默認開啟會話是啟動AutoCommit的。你可以使用begin，start transaction來開啟一個事物，使用commit或者rollback來提交一個事物。

　　如果AutoCommit被禁用（SET autocommit = 0），會話總是開啟一個事物，一個commit或者rollback執行結束當前會話時會重新開啟一個事物。如果AutoCommit被禁用，但在會話沒有使用commit提交，MySQL自動回滾rollback。

　　有一些語句會自動的結束事物，例如數據定義語句（創建表，更改表結構）、使用或者修改MySQL自帶mysql的數據庫、事物控制或者鎖語句（lock/unlock tables），加載數據（load data）,管理操作，主從復制控制。

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一致性非鎖定讀

　　一致性讀取指：InnoDB使用多版本給query呈現數據庫在某一個時間點的一個快照。Query可以感知到在那個時間點之前事物提交的變化，但是感知不到那個時間點之后的事物或者未提交事物做的變化。

　　同一事物倆個Query之間夾著修改語句，后一個Query可以感知。這個規則會導致以下的異常：如果你更新了表的某些行，select感知到了更新的變化，但他同樣可以看見其他行的老版本。如果其他會話同時更新相同的表，異常就是意味著你感知到的表的狀態可能從來沒有出現在數據庫中。

　　如果事物隔離級別是RR，相同事物內的所有的一致性讀，讀取的是第一次讀的數據庫快照，你的Query可以獲取新的快照，通過提交當前的快照同時在之后重新發起一個Query。

　　　　注：相同事物內倆個一致性讀取之間夾著一個update，后一個一致性讀取會感知到，即上述注明地方會發生。

　　如果事物隔離級別是RC，事物內每一個一致性讀都會設置并刷新他自己的快照。

　　一致性讀是InnoDB默認的，此時InnoDB使用RC, RR級別。一個一致性讀不加任何的鎖，在他訪問的表上。

　　注：

　　　　數據庫狀態的快照只用在select上，如果你插入或者修改了數據庫的某些行，然后提交了，從另外的會話發起的update或者delete，同樣會影響剛剛提交的行，及時會話不能查詢到他們。

　　　　如果一個事物更新或者刪除了另外一個事物提交的行，這些變化在當前的會話中是可見的。類似如下：

SELECT COUNT(c1) FROM t1 WHERE c1 = 'xyz'; -- Returns 0: no rows match. DELETE FROM t1 WHERE c1 = 'xyz'; -- Deletes several rows recently committed by other transaction.SELECT COUNT(c2) FROM t1 WHERE c2 = 'abc'; -- Returns 0: no rows match. UPDATE t1 SET c2 = 'cba' WHERE c2 = 'abc'; -- Affects 10 rows: another txn just committed 10 rows with 'abc' values. SELECT COUNT(c2) FROM t1 WHERE c2 = 'cba'; -- Returns 10: this txn can now see the rows it just updated.

　　注：此類現象稱為幻讀，通常發生在一個事物更新，一個事物插入（刪除），更新的時候更新插入的數據，感覺出現了幻覺。

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　　如果你想要感知到最新的數據庫狀態（快照），使用RC級別，或者鎖定讀。注：在RR級別盡量不要用鎖定讀，這樣會增加死鎖概率。未經過

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　　在不同的select子句的讀類型，INSERT INTO ... SELECT,?UPDATE ... (SELECT), and?CREATE TABLE ... SELECT不指定FOR UPDATE?or?LOCK IN SHARE MODE:

　　　　默認地，InnoDB使用強壯的鎖，并且select部分像RC級別一樣執行，此時，每一個一致性讀（甚至是在相同的事物中）會設置和讀取最新的快照。

　　　　為了在上述情況使用一致讀，啟用innodb_locks_unsafe_for_binlog（廢棄）選項，并且設置事物的隔離級別為RU,RC,RR（啟用這個選項會影響gap鎖的使用，此時RR和RC很大程度上一致）。這樣，就不會在選中的表中的行讀取時加鎖。

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鎖定讀

　　SELECT ... LOCK IN SHARE MODE?設置共享鎖到所有被讀取的行，其他會話可以讀取，但不能修改知道事物提交。如果加共享鎖的這些行被任何其他事物修改。

　　對于檢索遇到的索引記錄，?SELECT ... FOR UPDATE會鎖住索引記錄以及關聯的索引區間，就像是在這些行上發起一個update請求。

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轉載于:https://www.cnblogs.com/pengyusong/p/6183369.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【译文】MySQL InnoDB 事物模型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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