【mysql】事务 mvcc 锁

最新推荐文章于 2026-01-06 23:45:00 发布

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#mysql #c++

1 事务

并发控制的单元，要么都做，要么都不做

redolog

物理日志，记录物理修改细节（崩溃不会丢）
核心作用：
- 崩溃恢复，commit后，内存buffer中未刷盘，重启后redo（持久性）
- 提升性能，基于wal原则，先写redolog再写数据文件
工作流程：
- 事务执行时，修改内存buffer pool中脏页
- 同时写入redolog buffer
- commit时，触发fsync将redolog buffer写入redo log 文件
- 后台线程异步刷盘buffer pool到磁盘ibd文件
细节：
- 存储形式：两个文件循环写入，
- 日志状态：prepare和commit 两阶段
- 核心参数：innodb_flush_log_at_trx_commit 控制刷盘策略
生命周期
- 写入：事务执行中持续添加
- 失效：redolog对应脏页被刷到数据文件后，可被覆盖
- 清理：循环写入覆盖

undolog

逻辑日志，记录修改前旧状态（错了能撤回）
核心作用：
- 事务执行失败或主动回滚时rollback（原子性）
- mvcc通过undolog找到历史版本（隔离性 rr rc）
工作流程
- 事务执行dml时，先读取旧状态，写入undolog
- 若commit，undolog不会立刻删除（可能被其他事务mvcc读取）
- 若rollback，执行undolog反向操作
- 后台purge线程，异步清理（当没有事务需要读取）
关键细节
- 存储形式：共享表空间
- 类型：insert 提交后直接删除（无需mvcc）；update delete 提交后保留，等待purge清理
- undo与rollback 通过128个rollback segment管理
生命周期
- 写入：执行dml时同步写入
- 保留：事务提交后标记为可清理
- 清理：purge线程定期扫描，清理过期log

acid特性

a：依赖undolog，失败时回滚
c：依赖redolog，提交时redolog刷盘，崩溃时重新修改
i：依赖undolog，mvcc读取历史版本+锁机制
d：前三点满足

2 隔离级别

为了提升mysql并发处理sql语句的性能

ru 读未提交隔离异常123
rc 读已提交读时mvcc，读取最新版本行数据异常23
rr 可重复度读时mvcc，读取事务开始前快照，默认异常3
s

-- 设置隔离级别  
SET [GLOBAL | SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;  
-- 或者采用下面的方式设置隔离级别  
SET @@tx_isolation = 'REPEATABLE READ';  
SET @@global.tx_isolation = 'REPEATABLE READ';  
-- 查看全局隔离级别  
SELECT @@global.tx_isolation;  
-- 查看当前会话隔离级别  
SELECT @@session.tx_isolation;  
SELECT @@tx_isolation;  
-- 手动给读加 S 锁  
SELECT ... LOCK IN SHARE MODE;  
-- 手动给读加 X 锁  
SELECT ... FOR UPDATE;  
-- 查看当前锁信息  
SELECT * FROM information_schema.innodb_locks;

3 不同隔离级别异常

脏读：事务B读到A未commit数据，Arollback
不可重复度：同一事务B两次读间隔中，Acommit了update
幻读：同一事务B两次查询过程中，Acommit了insert delete(范围读)，导致快照读和当前读不同

4 mvcc

一致性非锁读

readview
- rc ：每次select创建
- rr：每次启动事务创建

m_ids ：创建 read view 时，当前数据库活跃事务（开启未提交的事务）的事务 id 列表；  
min_trx_id ：创建 read view 时，m_ids 中的最小事务 id；  
max_trx_id ：创建 read view 时，当前数据库将为下一个事务分配的事务 id；并不一定是 m_ids  
中的最大事务 id；  
creator_trx_id ：创建 read view 所在事务的 id

聚集索引记录的隐藏行

trx_id ：当某个事务对某条聚集索引记录进行修改时，将会把当前事务的 id 赋值给 trx_id ；  
roll_pointer ：当某个事务对某条聚集索引记录进行修改时，会将上一个版本的记录写到 undo  
log，然后通过 roll_pointer 指向旧版本记录，通过它可以找到修改前的记录

事务可见性
rc
rr
快照读
当前读

5 锁

在这里插入图片描述

锁的访问模式：s x is ix ai
- x冲突所有
- s冲突 ix ai
- ai冲突自身

锁 S X IS IX AI  
S 兼容 冲突 兼容 冲突 冲突  
X 冲突 冲突 冲突 冲突 冲突  
IS 兼容 冲突 兼容 兼容 兼容  
IX 冲突 冲突 兼容 兼容 兼容  
AI 冲突 冲突 兼容 兼容 冲突

锁算法
- record lock 单个行记录上的锁
- gap lock 间隙锁 rr级别以上
- next-key lock r+g锁，锁定左开右闭区间
- insert intention lock 意向锁 insert 时

-- 查看是否支持间隙锁，默认支持，也就是 innodb_locks_unsafe_for_binlog = 0;  
SELECT @@innodb_locks_unsafe_for_binlog

锁  G I R N 持有
GAP（请求） 兼容 兼容 兼容 兼容  
Insert Intention  （请求） 冲突 兼容 兼容 冲突  
Record（请求） 兼容 兼容 冲突 冲突  
Next-key（请求） 兼容 兼容 冲突 冲突

一个事务已经获取了插入意向锁，对其他事务是没有任何影响的；  
一个事务想要获取插入意向锁，如果有其他事务已经加了 gap lock 或 Next-key lock 则会阻塞；这个是重点，死锁之源

维度	record lock（记录锁）	gap lock（间隙锁）	S 锁（共享锁）/ X 锁（排他锁）
锁定对象	具体的索引记录行（如 `id=10` 的某条数据）	索引记录之间的间隙（如 `(5,10)` 区间，无实际记录）	可作用于 `record lock` 或 `gap lock`，是锁的访问模式（共享 / 排他）
核心作用	阻止其他事务修改或加排他锁于同一条记录	阻止其他事务在间隙中插入新记录，防止幻读	- S 锁：允许多事务并发读，阻止其他事务加 X 锁； - X 锁：阻止其他事务读（加 S 锁）或写（加 X 锁）
锁模式分类	可分为 `S-record lock`（共享记录锁）、`X-record lock`（排他记录锁）	通常为 `X-gap lock`（排他间隙锁，阻止插入），也存在共享间隙锁（但场景极少）	- S 锁：共享模式，多事务可同时持有； - X 锁：排他模式，同一行仅一个事务可持有
兼容性（与自身 / 其他锁）	- 同一条记录的 `S-record lock` 兼容（多事务可同时加）； - 与 `X-record lock` 冲突（同一记录仅一个 X 锁）	同间隙的 `gap lock` 互相兼容（多个事务可同时加间隙锁），但与 `record lock` 需结合临键锁逻辑判断	- S 锁与 S 锁兼容，与 X 锁冲突； - X 锁与 S、X 锁均冲突
典型场景	事务更新单条记录（如 `UPDATE ... WHERE id=10`）	事务执行范围查询（如 `SELECT ... WHERE id>5 FOR UPDATE`），InnoDB 自动加间隙锁防止幻读	- S 锁：`SELECT ... LOCK IN SHARE MODE`； - X 锁：`UPDATE/DELETE` 或 `SELECT ... FOR UPDATE`

全局锁
表级锁：对页或表加锁
行级锁：对表的索引加锁，包括聚集索引和辅助索引

加锁对象 rc rr
- 聚集索引
- 辅助唯一索引
- 辅助非唯一索引
- 无索引
- 聚集索引范围查询

6 死锁

相反加锁顺序死锁
- 不同表加锁顺序相反
- 相同表不同行加锁顺序相反
- 解决：调整加锁顺序
锁冲突死锁
- rr级别下，插入意向锁与gap锁冲突死锁
- 解决：降低隔离级别

####系统表
-- 开启标准监控  
CREATE TABLE innodb_monitor (a INT) ENGINE=INNODB;  
  
-- 关闭标准监控  
DROP TABLE innodb_monitor;  
  
-- 开启锁监控  
CREATE TABLE innodb_lock_monitor (a INT) ENGINE=INNODB;  
  
-- 关闭锁监控  
DROP TABLE innodb_lock_monitor  

####系统参数
-- 开启标准监控  
set GLOBAL innodb_status_output=ON;  
  
-- 关闭标准监控  
set GLOBAL innodb_status_output=OFF;  
  
-- 开启锁监控  
set GLOBAL innodb_status_output_locks=ON;  
  
-- 关闭锁监控  
set GLOBAL innodb_status_output_locks=OFF;  
-- 将死锁信息记录在错误日志中  
set GLOBAL innodb_print_all_deadlocks=ON;

技术支持： https://github.com/0voice