MVCC
MySQL INNODB存储引擎,实现的是基于多版本的并发控制协议——MVCC (Multi-VERSION Concurrency Control)。MVCC最大的好处,相信也是耳熟能详:读不加锁,读写不冲突。在读多写少的OLTP应用中,读写不冲突是非常重要的,极大的增加了系统的并发性能,这也是为什么现阶段,几乎所有的RDBMS,都支持了MVCC。
在MVCC并发控制中,读操作可以分成两类:快照读 (snapshot read)与当前读 (current read)。快照读,读取的是记录的可见版本 (有可能是历史版本),不用加锁。当前读,读取的是记录的最新版本,并且当前读返回的记录,都会加上锁,保证其他事务不会再并发修改这条记录。
在一个支持MVCC并发控制的系统中,哪些读操作是快照读?哪些操作又是当前读呢?以MySQL InnoDB为例:
快照读:简单的SELECT操作,属于快照读,不加锁。(当然也有例外,下面会分析)
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select * from table where ?;
当前读:特殊的读操作,插入/更新/删除操作,属于当前读,需要加锁。
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select * from table where ? lock in share mode;
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select * from table where ? for update;
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insert into table values (…);
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update table set ? where ?;
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delete from table where ?;
为什么将 插入/更新/删除 操作,都归为当前读?可以看看下面这个 更新 操作,在数据库中的执行流程:
从上图可以看出,当UPDATE SQL被发给MySQL后,MySQL SERVER会根据WHERE条件,读取第一条满足条件的记录,然后INNODB引擎会将第一条记录返回,并加锁 (current READ)。待MySQL SERVER收到这条加锁的记录之后,会再发起一个UPDATE请求,更新这条记录。一条记录操作完成,再读取下一条记录,直至没有满足条件的记录为止。因此,UPDATE操作内部,就包含了一个当前读。同理,DELETE操作也一样。INSERT操作会稍微有些不同,简单来说,就是INSERT操作可能会触发UNIQUE KEY的冲突检查,也会进行一个当前读。
注:根据上图的交互,针对一条当前读的SQL语句,INNODB与MySQL SERVER的交互,是一条一条进行的,因此加锁也是一条一条进行的。先对一条满足条件的记录加锁,返回给MySQL SERVER,做一些DML操作;然后在读取下一条加锁,直至读取完毕
2PL
传统RDBMS加锁的一个原则,就是2PL (二阶段锁):Two-Phase Locking。相对而言,2PL比较容易理解,说的是锁操作分为两个阶段:加锁阶段与解锁阶段,并且保证加锁阶段与解锁阶段不相交。下面,仍旧以MySQL为例,来简单看看2PL在MySQL中的实现。
从上图可以看出,2PL就是将加锁/解锁分为两个完全不相交的阶段。加锁阶段:只加锁,不放锁。解锁阶段:只放锁,不加锁。