揭秘MySQL性能优化的秘密武器：深入理解锁与MVCC机制

锁（Locks）

在数据库中，锁用于管理对共享资源的并发访问，以防止数据不一致。MySQL 提供了多种类型的锁，包括行级锁、表级锁等。

行级锁（Row-level Locks）

行级锁是最常见的一种锁，它锁定的是表中的某一行。

-- 创建数据库并选择它
CREATE DATABASE my_database;
USE my_database;

-- 创建一个表用于演示行级锁
CREATE TABLE employees (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    salary DECIMAL(10, 2)
);

-- 插入一些初始数据
INSERT INTO employees (id, name, salary) VALUES (1, 'Alice', 5000.00), (2, 'Bob', 6000.00);

-- 开始一个事务，并锁定一行记录
START TRANSACTION;
SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE;

-- 在另一个会话中尝试更新同一行记录，将会被阻塞
-- 直到第一个事务提交或回滚
UPDATE employees SET salary = 5500.00 WHERE id = 1;

-- 提交事务
COMMIT;

多版本并发控制（MVCC）

MVCC 是一种允许多个事务同时读取和写入数据库的技术，通过维护数据的多个版本来实现。这样可以避免读写冲突，提高并发性能。

InnoDB 引擎中的 MVCC

InnoDB 是 MySQL 默认的存储引擎，支持 MVCC。每个事务在启动时都会看到一个一致性的快照，即使其他事务正在修改数据。

-- 创建数据库并选择它
CREATE DATABASE my_database;
USE my_database;

-- 创建一个表用于演示 MVCC
CREATE TABLE products (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    price DECIMAL(10, 2)
);

-- 插入一些初始数据
INSERT INTO products (id, name, price) VALUES (1, 'Laptop', 1000.00), (2, 'Smartphone', 700.00);

-- 开启第一个事务，读取产品信息
START TRANSACTION;
SELECT * FROM products;

-- 在另一个会话中更新产品价格
UPDATE products SET price = 900.00 WHERE id = 1;

-- 回到第一个事务，再次读取产品信息，可以看到旧版本的数据
SELECT * FROM products;

-- 提交第一个事务
COMMIT;

代码详解：

1. 创建数据库和表：

   CREATE DATABASE my_database;
   USE my_database;
   CREATE TABLE employees (
       id INT PRIMARY KEY,
       name VARCHAR(50),
       salary DECIMAL(10, 2)
   );
   INSERT INTO employees (id, name, salary) VALUES (1, 'Alice', 5000.00), (2, 'Bob', 6000.00);
   

   • 创建了一个名为 my_database 的数据库，并选择了该数据库。
   • 创建了一个 employees 表，包含三个字段：id（主键）、name（姓名）和 salary（工资）。
   • 插入了两条记录，分别表示两个员工及其工资。

2. 行级锁示例：

   START TRANSACTION;
   SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE;
   

   • START TRANSACTION 开始一个新的事务。
   • SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE 锁定 id 为1的行，防止其他事务修改这行数据。

3. 在另一个会话中尝试更新同一行记录：

   UPDATE employees SET salary = 5500.00 WHERE id = 1;
   

   • 在另一个会话中尝试更新 id 为1的行，由于行级锁的存在，这个操作会被阻塞，直到第一个事务提交或回滚。

4. 提交事务：

   COMMIT;
   

   • COMMIT 提交事务，使更改永久生效。

5. MVCC 示例：

   CREATE DATABASE my_database;
   USE my_database;
   CREATE TABLE products (
       id INT PRIMARY KEY,
       name VARCHAR(50),
       price DECIMAL(10, 2)
   );
   INSERT INTO products (id, name, price) VALUES (1, 'Laptop', 1000.00), (2, 'Smartphone', 700.00);
   

   • 创建了一个名为 my_database 的数据库，并选择了该数据库。
   • 创建了一个 products 表，包含三个字段：id（主键）、name（名称）和 price（价格）。
   • 插入了两条记录，分别表示两种产品及其价格。

6. 开启第一个事务，读取产品信息：

   START TRANSACTION;
   SELECT * FROM products;
   

   • START TRANSACTION 开始一个新的事务。
   • SELECT * FROM products 读取所有产品的信息。

7. 在另一个会话中更新产品价格：

   UPDATE products SET price = 900.00 WHERE id = 1;
   

   • 在另一个会话中更新 id 为1的产品价格。

8. 回到第一个事务，再次读取产品信息：

   SELECT * FROM products;
   

   • 再次读取所有产品的信息，可以看到旧版本的数据，因为第一个事务看到的是一个一致性的快照。

9. 提交第一个事务：

   COMMIT;
   

   • COMMIT 提交事务，使更改永久生效。

通过上述步骤，您可以了解如何在 MySQL 中使用锁和多版本并发控制来管理并发访问和确保数据一致性。