性能调优之数据库调优-数据库的锁机制-优快云博客

需求：典型转账场景

假设有两个用户：用户A和用户B。用户A需要向用户B转账100元。这个操作涉及到两个步骤：

从用户A的账户中扣除100元。
向用户B的账户中增加100元。

为了保证转账操作的原子性和一致性，数据库会使用事务和锁机制来确保这两个步骤要么全部成功，要么全部失败。

概念解读

数据库事务（Transaction）

事务是数据库管理系统（DBMS）中的一个逻辑工作单元，它包含了一系列的操作。事务具有以下四个特性，通常简称为ACID：

原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败。如果其中一个操作失败，整个事务会被回滚到最初的状态。
一致性（Consistency）：事务执行前后，数据库的状态必须保持一致。例如，转账前后，两个账户的总金额应该保持不变。
隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，一个事务的操作不会影响其他事务的操作。
持久性（Durability）：一旦事务提交，它对数据库的修改就是永久性的，即使系统发生故障也不会丢失。

在转账场景中，事务的伪代码如下：

BEGIN TRANSACTION;    -- 事务开始

-- 从用户A的账户中扣除100元
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 'A';

-- 向用户B的账户中增加100元
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE user_id = 'B';

COMMIT;    -- 提交，事务结束

如果在这个过程中发生任何错误（例如用户A的余额不足或系统崩溃），事务会被回滚，确保两个账户的余额不会发生不一致的情况。

数据库锁机制（Locking）

锁机制用于控制多个事务对同一数据的并发访问，防止数据不一致。在转账场景中，锁机制可以确保在事务执行期间，其他事务不能修改用户A和用户B的账户余额。

常见的锁类型主要包括：

共享锁（Shared Lock）：多个事务可以同时获取共享锁，在持有共享锁的情况下，其他事务也能够获取共享锁，但不能获取排他锁。适用于读操作。
排他锁（Exclusive Lock）：事务获取排他锁时，其他事务不能获取共享锁或者排他锁，只有等待当前事务释放锁之后才能获取锁。适用于写操作。
行级锁（Row-level Lock）：针对记录中的某一行加锁，可以在同一表中的不同行之间实现并发访问。
表级锁（Table-level Lock）：对整个表进行锁定，适用于需要对整个表进行操作的情况，会影响并发性能。

数据库的锁机制还存在其他类型的锁，如意向锁、记录锁等，不同的数据库管理系统可能采用不同的锁机制来实现并发控制。在使用数据库时，需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的锁机制，以提高数据的安全性和并发性能。

在转账场景中，数据库可能会对用户A和用户B的账户记录加排他锁，以确保在事务执行期间，其他事务不能修改这两个账户的余额。

BEGIN TRANSACTION;

-- 对用户A的账户加排他锁
SELECT balance FROM accounts WHERE user_id = 'A' FOR UPDATE;

-- 对用户B的账户加排他锁
SELECT balance FROM accounts WHERE user_id = 'B' FOR UPDATE;

-- 从用户A的账户中扣除100元
UPDATE acc