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mysql如何實(shí)現(xiàn)可重復(fù)讀（mysql 可重復(fù)讀場(chǎng)景）

發(fā)布時(shí)間：2023-04-14 09:15:25 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 144

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于mysql如何實(shí)現(xiàn)可重復(fù)讀的問題，以下是小編對(duì)此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

1、程序員面試寶典之Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)Innodb引擎的4個(gè)隔離級(jí)別
2、MySQL存儲(chǔ)引擎
3、mysql 核心內(nèi)容-上
4、圖解MVCC機(jī)制

mysql如何實(shí)現(xiàn)可重復(fù)讀（mysql 可重復(fù)讀場(chǎng)景）

一、程序員面試寶典之Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)Innodb引擎的4個(gè)隔離級(jí)別

題目：請(qǐng)闡述Mysql Innodb引擎的4個(gè)隔離級(jí)別

難度：三星

面試頻率：五星

這道題真的是一道數(shù)據(jù)庫(kù)的高頻題，數(shù)據(jù)庫(kù)題除了索引的原理之外就是這道題的面試頻率最高。

1.Read uncommitted（讀未提交）：，最低的隔離級(jí)別，可以一個(gè)事務(wù)讀到其他事務(wù)沒有提交的數(shù)據(jù)，也稱臟讀，這個(gè)隔離級(jí)別很少人用

2.Read committed（讀已提交）：相比于讀未提交，這個(gè)隔離級(jí)別只能讀到其他事物已經(jīng)提交了的數(shù)據(jù)，這個(gè)隔離級(jí)別用得比較多。但是不是Mysql默認(rèn)的隔離級(jí)別

3.Repeatable read（可重復(fù)讀）：在讀已提交隔離級(jí)別中，2次讀取同一個(gè)變量如果其他事務(wù)修改了它的值，會(huì)讀到的不一樣。而在這個(gè)隔離級(jí)別中，顧名思義，一個(gè)事務(wù)開始讀了。多次讀到的值可以保證是一樣的

4.Serializable 序列化在這個(gè)隔離級(jí)別下，所有的事務(wù)都將串行操作，是隔離級(jí)別最高的也是效率最低的，很少人用

面試官追問：Innodb引擎默認(rèn)隔離級(jí)別是哪個(gè)

答：可重復(fù)讀

面試官追問：可重復(fù)讀的實(shí)現(xiàn)原理

答：使用了MVCC多版本控制（類似樂觀鎖），Innodb引擎會(huì)給每一行數(shù)據(jù)加一個(gè)版本號(hào)信息，當(dāng)一個(gè)事務(wù)修改一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)增加它的版本號(hào)+1，當(dāng)一個(gè)事務(wù)開始的時(shí)候會(huì)緩存下此時(shí)的版本號(hào)，后面讀取的時(shí)候只會(huì)讀取這個(gè)版本號(hào)的數(shù)據(jù)，因此別的事務(wù)提交了修改數(shù)據(jù)的版本號(hào)大于它，因此不會(huì)被讀到

面試官追問：事務(wù)的隔離級(jí)別如何設(shè)置：

答：在Mysql命令行下調(diào)用命令 set global.tx_isolation，但這樣Mysql重啟失效，修改my.cnf來永久設(shè)置

面試官追問：可重讀讀有什么問題

答：會(huì)出現(xiàn)幻讀，幻讀是指事務(wù)讀取到一個(gè)值無法準(zhǔn)確繼續(xù)后續(xù)操作。例如讀取一個(gè)值，沒有則插入，但是等插入的時(shí)候其他事務(wù)已經(jīng)插入了，這就會(huì)導(dǎo)致插入失敗，解決辦法：sql語句顯示加鎖：select xxxx for update,其他事務(wù)修改數(shù)據(jù)則會(huì)阻塞

二、MySQL存儲(chǔ)引擎

InnoDB的數(shù)據(jù)文件本身就是主索引文件。而MyISAM的主索引和數(shù)據(jù)是分開的。輔助索引data域存儲(chǔ)相應(yīng)記錄主鍵的值而不是地址。

innoDB是聚簇索引，數(shù)據(jù)掛在逐漸索引之下。

是 MySQL 默認(rèn)的事務(wù)型存儲(chǔ)引擎， 只有在需要它不支持的特性時(shí)，才考慮使用其它存儲(chǔ)引擎 。

實(shí)現(xiàn)了四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的隔離級(jí)別，默認(rèn)級(jí)別是可重復(fù)讀(REPEATABLE READ)。在可重復(fù)讀隔離級(jí)別下，通過多版本并發(fā)控制(MVCC)+ 間隙鎖(Next-Key Locking)防止幻影讀。

主索引是聚簇索引，在索引中保存了數(shù)據(jù)，從而避免直接讀取磁盤，因此對(duì)查詢性能有很大的提升。

內(nèi)部做了很多優(yōu)化，包括從磁盤讀取數(shù)據(jù)時(shí)采用的可預(yù)測(cè)性讀、能夠加快讀操作并且自動(dòng)創(chuàng)建的自適應(yīng)哈希索引、能夠加速插入操作的插入緩沖區(qū)等。

支持真正的在線熱備份。其它存儲(chǔ)引擎不支持在線熱備份，要獲取一致性視圖需要停止對(duì)所有表的寫入，而在讀寫混合場(chǎng)景中，停止寫入可能也意味著停止讀取。

以B+樹作為索引結(jié)構(gòu)，葉節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域存放數(shù)據(jù)記錄的地址。主索引和輔助索引在結(jié)構(gòu)上沒有區(qū)別，只是主索引要求key唯一，而輔助索引的key可以重復(fù)。

MyISAM中索引檢索的算法為首先按照B+Tree搜索算法搜索索引，如果指定的Key存在，則取出其data域的值，然后以data域的值為地址，讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)記錄。

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)以緊密格式存儲(chǔ)。對(duì)于只讀數(shù)據(jù)，或者表比較小、可以容忍修復(fù)的操作，則依然可以使用它。

提供了大量的特性，包括壓縮表、空間數(shù)據(jù)索引等。

不支持事務(wù) 。

不支持行級(jí)鎖，只能對(duì)整張表加鎖，讀取時(shí)會(huì)對(duì)需要讀到的所有表加共享鎖，寫入時(shí)則對(duì)表加排它鎖。但在表有讀取操作的同時(shí)，也可以往表中插入新的記錄，這被稱為并發(fā)插入(CONCURRENT INSERT)。

可以手工或者自動(dòng)執(zhí)行檢查和修復(fù)操作，但是和事務(wù)恢復(fù)以及崩潰恢復(fù)不同，可能導(dǎo)致一些數(shù)據(jù)丟失，而且修復(fù)操作是非常慢的。

如果指定了 DELAY_KEY_WRITE 選項(xiàng)，在每次修改執(zhí)行完成時(shí)，不會(huì)立即將修改的索引數(shù)據(jù)寫入磁盤，而是會(huì)寫到內(nèi)存中的鍵緩沖區(qū)，只有在清理鍵緩沖區(qū)或者關(guān)閉表的時(shí)候才會(huì)將對(duì)應(yīng)的索引塊寫入磁盤。這種方式可以極大地提升寫入性能，但是在數(shù)據(jù)庫(kù)或者主機(jī)崩潰時(shí)會(huì)造成索引損壞，需要執(zhí)行修復(fù)操作。

三、mysql 核心內(nèi)容-上

1、SQL語句執(zhí)行流程

MySQL大體上可分為Server層和存儲(chǔ)引擎層兩部分。

Server層：

連接器：TCP握手后服務(wù)器來驗(yàn)證登陸用戶身份，A用戶創(chuàng)建連接后，管理員對(duì)A用戶權(quán)限修改了也不會(huì)影響到已經(jīng)創(chuàng)建的鏈接權(quán)限，必須重新登陸。

查詢緩存：查詢后的結(jié)果存儲(chǔ)位置，MySQL8.0版本以后已經(jīng)取消，因?yàn)椴樵兙彺媸l繁，得不償失。

分析器：根據(jù)語法規(guī)則，判斷你輸入的這個(gè)SQL語句是否滿足MySQL語法。

優(yōu)化器：多種執(zhí)行策略可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，系統(tǒng)自動(dòng)選擇最優(yōu)進(jìn)行執(zhí)行。

執(zhí)行器：判斷是否有權(quán)限，將最終任務(wù)提交到存儲(chǔ)引擎。

存儲(chǔ)引擎層

負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和提取。其架構(gòu)模式是插件式的，支持InnoDB、MyISAM、Memory等多個(gè)存儲(chǔ)引擎?，F(xiàn)在最常用的存儲(chǔ)引擎是InnoDB，它從MySQL 5.5.5版本開始成為了默認(rèn)存儲(chǔ)引擎(經(jīng)常用的也是這個(gè))。

SQL執(zhí)行順序

2、BinLog、RedoLog、UndoLog

BinLog

BinLog是記錄所有數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)變更（例如create、alter table）以及表數(shù)據(jù)修改(insert、update、delete)的二進(jìn)制日志，主從數(shù)據(jù)庫(kù)同步用到的都是BinLog文件。BinLog日志文件有三種模式。

STATEMENT 模式

內(nèi)容：binlog 記錄可能引起數(shù)據(jù)變更的 sql 語句

優(yōu)勢(shì)：該模式下，因?yàn)闆]有記錄實(shí)際的數(shù)據(jù)，所以日志量很少 IO 都消耗很低，性能是最優(yōu)的

劣勢(shì)：但有些操作并不是確定的，比如 uuid() 函數(shù)會(huì)隨機(jī)產(chǎn)生唯一標(biāo)識(shí)，當(dāng)依賴 binlog 回放時(shí)，該操作生成的數(shù)據(jù)與原數(shù)據(jù)必然是不同的，此時(shí)可能造成無法預(yù)料的后果。

ROW 模式

內(nèi)容：在該模式下，binlog 會(huì)記錄每次操作的源數(shù)據(jù)與修改后的目標(biāo)數(shù)據(jù)，StreamSets就要求該模式。

優(yōu)勢(shì)：可以絕對(duì)精準(zhǔn)的還原，從而保證了數(shù)據(jù)的安全與可靠，并且復(fù)制和數(shù)據(jù)恢復(fù)過程可以是并發(fā)進(jìn)行的

劣勢(shì)：缺點(diǎn)在于 binlog 體積會(huì)非常大，同時(shí)，對(duì)于修改記錄多、字段長(zhǎng)度大的操作來說，記錄時(shí)性能消耗會(huì)很嚴(yán)重。閱讀的時(shí)候也需要特殊指令來進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)。

MIXED 模式

內(nèi)容：是對(duì)上述STATEMENT 跟 ROW 兩種模式的混合使用。

細(xì)節(jié)：對(duì)于絕大部分操作，都是使用 STATEMENT 來進(jìn)行 binlog 沒有記錄，只有以下操作使用 ROW 來實(shí)現(xiàn)：表的存儲(chǔ)引擎為 NDB，使用了uuid() 等不確定函數(shù)，使用了 insert delay 語句，使用了臨時(shí)表

主從同步流程：

1、主節(jié)點(diǎn)必須啟用二進(jìn)制日志，記錄任何修改了數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的事件。

2、從節(jié)點(diǎn)開啟一個(gè)線程（I/O Thread)把自己扮演成 mysql 的客戶端，通過 mysql 協(xié)議，請(qǐng)求主節(jié)點(diǎn)的二進(jìn)制日志文件中的事件。

3、主節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)一個(gè)線程（dump Thread），檢查自己二進(jìn)制日志中的事件，跟對(duì)方請(qǐng)求的位置對(duì)比，如果不帶請(qǐng)求位置參數(shù)，則主節(jié)點(diǎn)就會(huì)從第一個(gè)日志文件中的第一個(gè)事件一個(gè)一個(gè)發(fā)送給從節(jié)點(diǎn)。

4、從節(jié)點(diǎn)接收到主節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)把它放置到中繼日志（Relay log）文件中。并記錄該次請(qǐng)求到主節(jié)點(diǎn)的具體哪一個(gè)二進(jìn)制日志文件內(nèi)部的哪一個(gè)位置（主節(jié)點(diǎn)中的二進(jìn)制文件會(huì)有多個(gè)）。

5、從節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)另外一個(gè)線程（sql Thread ），把 Relay log 中的事件讀取出來，并在本地再執(zhí)行一次。

mysql默認(rèn)的復(fù)制方式是異步的，并且復(fù)制的時(shí)候是有并行復(fù)制能力的。主庫(kù)把日志發(fā)送給從庫(kù)后不管了，這樣會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題就是假設(shè)主庫(kù)掛了，從庫(kù)處理失敗了，這時(shí)候從庫(kù)升為主庫(kù)后，日志就丟失了。由此產(chǎn)生兩個(gè)概念。

全同步復(fù)制

主庫(kù)寫入binlog后強(qiáng)制同步日志到從庫(kù)，所有的從庫(kù)都執(zhí)行完成后才返回給客戶端，但是很顯然這個(gè)方式的話性能會(huì)受到嚴(yán)重影響。

半同步復(fù)制

半同步復(fù)制的邏輯是這樣，從庫(kù)寫入日志成功后返回ACK確認(rèn)給主庫(kù)，主庫(kù)收到至少一個(gè)從庫(kù)的確認(rèn)就認(rèn)為寫操作完成。

還可以延伸到由于主從配置不一樣、主庫(kù)大事務(wù)、從庫(kù)壓力過大、網(wǎng)絡(luò)震蕩等造成主備延遲，如何避免這個(gè)問題？主備切換的時(shí)候用可靠性優(yōu)先原則還是可用性優(yōu)先原則？如何判斷主庫(kù)Crash了？互為主備的情況下如何避免主備循環(huán)復(fù)制？被刪庫(kù)跑路了如何正確恢復(fù)？( o )… 感覺越來越扯到DBA的活兒上去了。

RedoLog

可以先通過下面demo理解：

飯點(diǎn)記賬可以把賬單寫在賬本上也可以寫在粉板上。有人賒賬或者還賬的話，一般有兩種做法：

1、直接把賬本翻出來，把這次賒的賬加上去或者扣除掉。

2、先在粉板上記下這次的賬，等打烊以后再把賬本翻出來核算。

生意忙時(shí)選后者，因?yàn)榍罢咛闊┝?。得在密密麻麻的記錄中找到這個(gè)人的賒賬總額信息，找到之后再拿出算盤計(jì)算，最后再將結(jié)果寫回到賬本上。

同樣在MySQL中如果每一次的更新操作都需要寫進(jìn)磁盤，然后磁盤也要找到對(duì)應(yīng)的那條記錄，然后再更新，整個(gè)過程IO成本、查找成本都很高。而粉板和賬本配合的整個(gè)過程就是MySQL用到的是Write-Ahead Logging 技術(shù)，它的關(guān)鍵點(diǎn)就是先寫日志，再寫磁盤。此時(shí)賬本 = BinLog，粉板 = RedoLog。

1、記錄更新時(shí)，InnoDB引擎就會(huì)先把記錄寫到RedoLog（粉板）里面，并更新內(nèi)存。同時(shí)，InnoDB引擎會(huì)在空閑時(shí)將這個(gè)操作記錄更新到磁盤里面。

2、如果更新太多RedoLog處理不了的時(shí)候，需先將RedoLog部分?jǐn)?shù)據(jù)寫到磁盤，然后擦除RedoLog部分?jǐn)?shù)據(jù)。RedoLog類似轉(zhuǎn)盤。

RedoLog有write pos 跟checkpoint

write pos ：是當(dāng)前記錄的位置，一邊寫一邊后移，寫到第3號(hào)文件末尾后就回到0號(hào)文件開頭。

check point：是當(dāng)前要擦除的位置，也是往后推移并且循環(huán)的，擦除記錄前要把記錄更新到數(shù)據(jù)文件。

write pos和check point之間的是粉板上還空著的部分，可以用來記錄新的操作。如果write pos追上checkpoint，表示粉板滿了，這時(shí)候不能再執(zhí)行新的更新，得停下來先擦掉一些記錄，把checkpoint推進(jìn)一下。

有了redo log，InnoDB就可以保證即使數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生異常重啟，之前提交的記錄都不會(huì)丟失，這個(gè)能力稱為crash-safe。 redolog兩階段提交：為了讓binlog跟redolog兩份日志之間的邏輯一致。提交流程大致如下：

1 prepare階段 --> 2 寫binlog --> 3 commit

當(dāng)在2之前崩潰時(shí)，重啟恢復(fù)后發(fā)現(xiàn)沒有commit，回滾。備份恢復(fù)：沒有binlog 。一致

當(dāng)在3之前崩潰時(shí)，重啟恢復(fù)發(fā)現(xiàn)雖沒有commit，但滿足prepare和binlog完整，所以重啟后會(huì)自動(dòng)commit。備份：有binlog. 一致

binlog跟redolog區(qū)別：

redo log是InnoDB引擎特有的；binlog是MySQL的Server層實(shí)現(xiàn)的，所有引擎都可以使用。

redo log是物理日志，記錄的是在某個(gè)數(shù)據(jù)頁上做了什么修改；binlog是邏輯日志，記錄的是這個(gè)語句的原始邏輯，比如給ID=2這一行的c字段加1。

redo log是循環(huán)寫的，空間固定會(huì)用完；binlog是可以追加寫入的。追加寫是指binlog文件寫到一定大小后會(huì)切換到下一個(gè)，并不會(huì)覆蓋以前的日志。

UndoLog

UndoLog 一般是邏輯日志，主要分為兩種：

insert undo log

代表事務(wù)在insert新記錄時(shí)產(chǎn)生的undo log, 只在事務(wù)回滾時(shí)需要，并且在事務(wù)提交后可以被立即丟棄

update undo log

事務(wù)在進(jìn)行update或delete時(shí)產(chǎn)生的undo log; 不僅在事務(wù)回滾時(shí)需要，在快照讀時(shí)也需要；所以不能隨便刪除，只有在快速讀或事務(wù)回滾不涉及該日志時(shí)，對(duì)應(yīng)的日志才會(huì)被purge線程統(tǒng)一清除

3、MySQL中的索引

索引的常見模型有哈希表、有序數(shù)組和搜索樹。

哈希表：一種以KV存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，只適合等值查詢，不適合范圍查詢。

有序數(shù)組：只適用于靜態(tài)存儲(chǔ)引擎，涉及到插入的時(shí)候比較麻煩?？梢詤⒖糐ava中的ArrayList。

搜索樹：按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的二叉樹來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，不過此時(shí)是N叉樹(B+樹)。廣泛應(yīng)用在存儲(chǔ)引擎層中。

B+樹比B樹優(yōu)勢(shì)在于：

B+ 樹非葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的只是索引，可以存儲(chǔ)的更多。B+樹比B樹更加矮胖，IO次數(shù)更少。

B+ 樹葉子節(jié)點(diǎn)前后管理，更加方便范圍查詢。同時(shí)結(jié)果都在葉子節(jié)點(diǎn)，查詢效率穩(wěn)定。

B+樹中更有利于對(duì)數(shù)據(jù)掃描，可以避免B樹的回溯掃描。

索引的優(yōu)點(diǎn)：

1、唯一索引可以保證每一行數(shù)據(jù)的唯一性

2、提高查詢速度

3、加速表與表的連接

4、顯著的減少查詢中分組和排序的時(shí)間

5、通過使用索引，可以在查詢的過程中，使用優(yōu)化隱藏器，提高系統(tǒng)的性能。

索引的缺點(diǎn)：

1、創(chuàng)建跟維護(hù)都需要耗時(shí)

2、創(chuàng)建索引時(shí)，需要對(duì)表加鎖，在鎖表的同時(shí)，可能會(huì)影響到其他的數(shù)據(jù)操作

3、索引需要磁盤的空間進(jìn)行存儲(chǔ)，磁盤占用也很快。

4、當(dāng)對(duì)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRUD的時(shí)，也會(huì)觸發(fā)索引的維護(hù)，而維護(hù)索引需要時(shí)間，可能會(huì)降低數(shù)據(jù)操作性能

索引設(shè)計(jì)的原則不應(yīng)該：

1、索引不是越多越好。索引太多，維護(hù)索引需要時(shí)間跟空間。

2、頻繁更新的數(shù)據(jù)，不宜建索引。

3、數(shù)據(jù)量小的表沒必要建立索引。

應(yīng)該：

1、重復(fù)率小的列建議生成索引。因?yàn)橹貜?fù)數(shù)據(jù)少，索引樹查詢更有效率，等價(jià)基數(shù)越大越好。

2、數(shù)據(jù)具有唯一性，建議生成唯一性索引。在數(shù)據(jù)庫(kù)的層面，保證數(shù)據(jù)正確性

3、頻繁group by、order by的列建議生成索引?？梢源蠓岣叻纸M和排序效率

4、經(jīng)常用于查詢條件的字段建議生成索引。通過索引查詢，速度更快

索引失效的場(chǎng)景

1、模糊搜索：左模糊或全模糊都會(huì)導(dǎo)致索引失效，比如'%a'和'%a%'。但是右模糊是可以利用索引的，比如'a%' 。

2、隱式類型轉(zhuǎn)換：比如select * from t where name = xxx , name是字符串類型，但是沒有加引號(hào)，所以是由MySQL隱式轉(zhuǎn)換的，所以會(huì)讓索引失效 3、當(dāng)語句中帶有or的時(shí)候：比如select * from t where name=‘sw’ or age=14

4、不符合聯(lián)合索引的最左前綴匹配：(A,B,C)的聯(lián)合索引，你只where了C或B或只有B,C

關(guān)于索引的知識(shí)點(diǎn)：

主鍵索引：主鍵索引的葉子節(jié)點(diǎn)存的是整行數(shù)據(jù)信息。在InnoDB里，主鍵索引也被稱為聚簇索引（clustered index）。主鍵自增是無法保證完全自增的哦，遇到唯一鍵沖突、事務(wù)回滾等都可能導(dǎo)致不連續(xù)。

唯一索引：以唯一列生成的索引，該列不允許有重復(fù)值，但允許有空值(NULL)

普通索引跟唯一索引查詢性能：InnoDB的數(shù)據(jù)是按數(shù)據(jù)頁為單位來讀寫的，默認(rèn)每頁16KB，因此這兩種索引查詢數(shù)據(jù)性能差別微乎其微。

change buffer：普通索引用在更新過程的加速，更新的字段如果在緩存中，如果是普通索引則直接更新即可。如果是唯一索引需要將所有數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存來確保不違背唯一性，所以盡量用普通索引。

非主鍵索引：非主鍵索引的葉子節(jié)點(diǎn)內(nèi)容是主鍵的值。在InnoDB里，非主鍵索引也被稱為二級(jí)索引（secondary index）

回表：先通過數(shù)據(jù)庫(kù)索引掃描出數(shù)據(jù)所在的行，再通過行主鍵id取出索引中未提供的數(shù)據(jù)，即基于非主鍵索引的查詢需要多掃描一棵索引樹。

覆蓋索引：如果一個(gè)索引包含（或者說覆蓋）所有需要查詢的字段的值，我們就稱之為覆蓋索引。

聯(lián)合索引：相對(duì)單列索引，組合索引是用多個(gè)列組合構(gòu)建的索引，一次性最多聯(lián)合16個(gè)。

最左前綴原則：對(duì)多個(gè)字段同時(shí)建立的組合索引(有順序，ABC，ACB是完全不同的兩種聯(lián)合索引) 以聯(lián)合索引(a,b,c)為例，建立這樣的索引相當(dāng)于建立了索引a、ab、abc三個(gè)索引。另外組合索引實(shí)際還是一個(gè)索引，并非真的創(chuàng)建了多個(gè)索引，只是產(chǎn)生的效果等價(jià)于產(chǎn)生多個(gè)索引。

索引下推：MySQL 5.6引入了索引下推優(yōu)化，可以在索引遍歷過程中，對(duì)索引中包含的字段先做判斷，過濾掉不符合條件的記錄，減少回表字?jǐn)?shù)。

索引維護(hù)：B+樹為了維護(hù)索引有序性涉及到頁分裂跟頁合并。增刪數(shù)據(jù)時(shí)需考慮頁空間利用率。

自增主鍵：一般會(huì)建立與業(yè)務(wù)無關(guān)的自增主鍵，不會(huì)觸發(fā)葉子節(jié)點(diǎn)分裂。

延遲關(guān)聯(lián)：通過使用覆蓋索引查詢返回需要的主鍵，再根據(jù)主鍵關(guān)聯(lián)原表獲得需要的數(shù)據(jù)。

InnoDB存儲(chǔ): * .frm文件是一份定義文件，也就是定義數(shù)據(jù)庫(kù)表是一張?jiān)趺礃拥谋怼?.ibd文件則是該表的索引，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件，既該表的所有索引樹，所有行記錄數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在該文件中。

MyISAM存儲(chǔ)：* .frm文件是一份定義文件，也就是定義數(shù)據(jù)庫(kù)表是一張?jiān)趺礃拥谋怼? .MYD文件是MyISAM存儲(chǔ)引擎表的所有行數(shù)據(jù)的文件。* .MYI文件存放的是MyISAM存儲(chǔ)引擎表的索引相關(guān)數(shù)據(jù)的文件。MyISAM引擎下，表數(shù)據(jù)和表索引數(shù)據(jù)是分開存儲(chǔ)的。

MyISAM查詢：在MyISAM下，主鍵索引和輔助鍵索引都屬于非聚簇索引。查詢不管是走主鍵索引，還是非主鍵索引，在葉子結(jié)點(diǎn)得到的都是目的數(shù)據(jù)的地址，還需要通過該地址，才能在數(shù)據(jù)文件中找到目的數(shù)據(jù)。

PS：InnoDB支持聚簇索引，MyISAM不支持聚簇索引

4、SQL事務(wù)隔離級(jí)別

ACID的四個(gè)特性

原子性（Atomicity）：把多個(gè)操作放到一個(gè)事務(wù)中，保證這些操作要么都成功，要么都不成功

一致性（Consistency）：理解成一串對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的程序執(zhí)行下來，不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生不好的影響，比如憑空產(chǎn)生，或消失

隔離性（Isolation，又稱獨(dú)立性）：隔離性的意思就是多個(gè)事務(wù)之間互相不干擾，即使是并發(fā)事務(wù)的情況下，他們只是兩個(gè)并發(fā)執(zhí)行沒有交集，互不影響的東西；當(dāng)然實(shí)現(xiàn)中，也不一定需要這么完整隔離性，即不一定需要這么的互不干擾，有時(shí)候還是允許有部分干擾的。所以MySQL可以支持4種事務(wù)隔離性

持久性（Durability）：當(dāng)某個(gè)操作操作完畢了，那么結(jié)果就是這樣了，并且這個(gè)操作會(huì)持久化到日志記錄中

PS：ACID中C與CAP定理中C的區(qū)別

ACID的C著重強(qiáng)調(diào)單數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)操作時(shí)，要保證數(shù)據(jù)的完整和正確性，數(shù)據(jù)不會(huì)憑空消失跟增加。CAP 理論中的C指的是對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)多個(gè)備份的讀寫一致性

事務(wù)操作可能會(huì)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)問題

1、臟讀(dirty read)：B事務(wù)更改數(shù)據(jù)還未提交，A事務(wù)已經(jīng)看到并且用了。B事務(wù)如果回滾，則A事務(wù)做錯(cuò)了

2、不可重復(fù)讀(non-repeatable read)：不可重復(fù)讀的重點(diǎn)是修改: 同樣的條件, 你讀取過的數(shù)據(jù), 再次讀取出來發(fā)現(xiàn)值不一樣了，只需要鎖住滿足條件的記錄

3、幻讀(phantom read)：事務(wù)A先修改了某個(gè)表的所有紀(jì)錄的狀態(tài)字段為已處理，未提交；事務(wù)B也在此時(shí)新增了一條未處理的記錄，并提交了；事務(wù)A隨后查詢記錄，卻發(fā)現(xiàn)有一條記錄是未處理的造成幻讀現(xiàn)象，幻讀僅專指新插入的行?；米x會(huì)造成語義上的問題跟數(shù)據(jù)一致性問題。

4、在可重復(fù)讀RR隔離級(jí)別下，普通查詢是快照讀，是不會(huì)看到別的事務(wù)插入的數(shù)據(jù)的。因此，幻讀在當(dāng)前讀下才會(huì)出現(xiàn)。要用間隙鎖解決此問題。

在說隔離級(jí)別之前，你首先要知道，你隔離得越嚴(yán)實(shí)，效率就會(huì)越低。因此很多時(shí)候，我們都要在二者之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。SQL標(biāo)準(zhǔn)的事務(wù)隔離級(jí)別由低到高如下：上圖從上到下的模式會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的并行性能依次降低，安全性依次提高。

讀未提交：別人改數(shù)據(jù)的事務(wù)尚未提交，我在我的事務(wù)中也能讀到。

讀已提交(Oracle默認(rèn))：別人改數(shù)據(jù)的事務(wù)已經(jīng)提交，我在我的事務(wù)中才能讀到。

可重復(fù)讀(MySQL默認(rèn))：別人改數(shù)據(jù)的事務(wù)已經(jīng)提交，我在我的事務(wù)中也不去讀，以此保證重復(fù)讀一致性。

串行：我的事務(wù)尚未提交，別人就別想改數(shù)據(jù)。

標(biāo)準(zhǔn)跟實(shí)現(xiàn)：上面都是關(guān)于事務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，但是每一種數(shù)據(jù)庫(kù)都有不同的實(shí)現(xiàn)，比如MySQL InnDB 默認(rèn)為RR級(jí)別，但是不會(huì)出現(xiàn)幻讀。因?yàn)楫?dāng)事務(wù)A更新了所有記錄的某個(gè)字段，此時(shí)事務(wù)A會(huì)獲得對(duì)這個(gè)表的表鎖，因?yàn)槭聞?wù)A還沒有提交，所以事務(wù)A獲得的鎖沒有釋放，此時(shí)事務(wù)B在該表插入新記錄，會(huì)因?yàn)闊o法獲得該表的鎖，則導(dǎo)致插入操作被阻塞。只有事務(wù)A提交了事務(wù)后，釋放了鎖，事務(wù)B才能進(jìn)行接下去的操作。所以可以說 MySQL的RR級(jí)別的隔離是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)解決了臟讀，不可重復(fù)讀和幻讀的。

5、MySQL中的鎖

無論是Java的并發(fā)編程還是數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)操作都會(huì)涉及到鎖，研發(fā)人員引入了悲觀鎖跟樂觀鎖這樣一種鎖的設(shè)計(jì)思想。

悲觀鎖：

優(yōu)點(diǎn)：適合在寫多讀少的并發(fā)環(huán)境中使用，雖然無法維持非常高的性能，但是在樂觀鎖無法提更好的性能前提下，可以做到數(shù)據(jù)的安全性

缺點(diǎn)：加鎖會(huì)增加系統(tǒng)開銷，雖然能保證數(shù)據(jù)的安全，但數(shù)據(jù)處理吞吐量低，不適合在讀書寫少的場(chǎng)合下使用

樂觀鎖：

優(yōu)點(diǎn)：在讀多寫少的并發(fā)場(chǎng)景下，可以避免數(shù)據(jù)庫(kù)加鎖的開銷，提高DAO層的響應(yīng)性能，很多情況下ORM工具都有帶有樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)，所以這些方法不一定需要我們?nèi)藶榈娜?shí)現(xiàn)。

缺點(diǎn)：在寫多讀少的并發(fā)場(chǎng)景下，即在寫操作競(jìng)爭(zhēng)激烈的情況下，會(huì)導(dǎo)致CAS多次重試，沖突頻率過高，導(dǎo)致開銷比悲觀鎖更高。

實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)庫(kù)層面的樂觀鎖其實(shí)跟CAS思想類似，通數(shù)據(jù)版本號(hào)或者時(shí)間戳也可以實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)場(chǎng)景主要有三種：

讀-讀：不存在任何問題，也不需要并發(fā)控制

讀-寫：有隔離性問題，可能遇到臟讀，幻讀，不可重復(fù)讀

寫-寫：可能存更新丟失問題，比如第一類更新丟失，第二類更新丟失

兩類更新丟失問題：

第一類更新丟失：事務(wù)A的事務(wù)回滾覆蓋了事務(wù)B已提交的結(jié)果第二類更新丟失：事務(wù)A的提交覆蓋了事務(wù)B已提交的結(jié)果

為了合理貫徹落實(shí)鎖的思想，MySQL中引入了雜七雜八的各種鎖：

鎖分類

MySQL支持三種層級(jí)的鎖定，分別為

表級(jí)鎖定

MySQL中鎖定粒度最大的一種鎖，最常使用的MYISAM與INNODB都支持表級(jí)鎖定。

頁級(jí)鎖定

是MySQL中鎖定粒度介于行級(jí)鎖和表級(jí)鎖中間的一種鎖，表級(jí)鎖速度快，但沖突多，行級(jí)沖突少，但速度慢。所以取了折衷的頁級(jí)，一次鎖定相鄰的一組記錄。

行級(jí)鎖定

Mysql中鎖定粒度最細(xì)的一種鎖，表示只針對(duì)當(dāng)前操作的行進(jìn)行加鎖。行級(jí)鎖能大大減少數(shù)據(jù)庫(kù)操作的沖突。其加鎖粒度最小，但加鎖的開銷也最大行級(jí)鎖不一定比表級(jí)鎖要好：鎖的粒度越細(xì)，代價(jià)越高，相比表級(jí)鎖在表的頭部直接加鎖，行級(jí)鎖還要掃描找到對(duì)應(yīng)的行對(duì)其上鎖，這樣的代價(jià)其實(shí)是比較高的，所以表鎖和行鎖各有所長(zhǎng)。

MyISAM中的鎖

雖然MySQL支持表，頁，行三級(jí)鎖定，但MyISAM存儲(chǔ)引擎只支持表鎖。所以MyISAM的加鎖相對(duì)比較開銷低，但數(shù)據(jù)操作的并發(fā)性能相對(duì)就不高。但如果寫操作都是尾插入，那還是可以支持一定程度的讀寫并發(fā)

從MyISAM所支持的鎖中也可以看出，MyISAM是一個(gè)支持讀讀并發(fā)，但不支持通用讀寫并發(fā)，寫寫并發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，所以它更適合用于讀多寫少的應(yīng)用場(chǎng)合，一般工程中也用的較少。

InnoDB中的鎖

該模式下支持的鎖實(shí)在是太多了，具體如下：

共享鎖和排他鎖 (Shared and Exclusive Locks)

意向鎖（Intention Locks）

記錄鎖（Record Locks）

間隙鎖（Gap Locks）

臨鍵鎖（Next-Key Locks）

插入意向鎖（Insert Intention Locks）

主鍵自增鎖 (AUTO-INC Locks)

空間索引斷言鎖（Predicate Locks for Spatial Indexes）

舉個(gè)栗子，比如行鎖里的共享鎖跟排它鎖：lock in share modle 共享讀鎖：

為了確保自己查到的數(shù)據(jù)沒有被其他的事務(wù)正在修改，也就是說確保查到的數(shù)據(jù)是最新的數(shù)據(jù)，并且不允許其他人來修改數(shù)據(jù)。但是自己不一定能夠修改數(shù)據(jù)，因?yàn)橛锌赡芷渌氖聞?wù)也對(duì)這些數(shù)據(jù)使用了 in share mode 的方式上了S 鎖。如果不及時(shí)的commit 或者rollback 也可能會(huì)造成大量的事務(wù)等待。

for update排它寫鎖:

為了讓自己查到的數(shù)據(jù)確保是最新數(shù)據(jù)，并且查到后的數(shù)據(jù)只允許自己來修改的時(shí)候，需要用到for update。相當(dāng)于一個(gè) update 語句。在業(yè)務(wù)繁忙的情況下，如果事務(wù)沒有及時(shí)的commit或者rollback 可能會(huì)造成其他事務(wù)長(zhǎng)時(shí)間的等待，從而影響數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)使用效率。

Gap Lock間隙鎖：

1、行鎖只能鎖住行，如果在記錄之間的間隙插入數(shù)據(jù)就無法解決了，因此MySQL引入了間隙鎖(Gap Lock)。間隙鎖是左右開區(qū)間。間隙鎖之間不會(huì)沖突。

2、間隙鎖和行鎖合稱NextKeyLock，每個(gè)NextKeyLock是前開后閉區(qū)間。

間隙鎖加鎖原則(學(xué)完忘那種)：

1、加鎖的基本單位是 NextKeyLock，是前開后閉區(qū)間。

2、查找過程中訪問到的對(duì)象才會(huì)加鎖。

3、索引上的等值查詢，給唯一索引加鎖的時(shí)候，NextKeyLock退化為行鎖。

4、索引上的等值查詢，向右遍歷時(shí)且最后一個(gè)值不滿足等值條件的時(shí)候，NextKeyLock退化為間隙鎖。

5、唯一索引上的范圍查詢會(huì)訪問到不滿足條件的第一個(gè)值為止。

四、圖解MVCC機(jī)制

這個(gè)過程實(shí)際上會(huì)涉及到 臟寫、臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀 ，四種問題。

MySQL默認(rèn)的事務(wù)隔離級(jí)別是RR（可重復(fù)讀），而且 MySQL的RR級(jí)別是可以避免幻讀發(fā)生 。也就是說，MySQL里執(zhí)行的事務(wù)，默認(rèn)情況下不會(huì)發(fā)生臟寫、臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀的問題。

如何修改MySQL隔離級(jí)別？

Spring中默認(rèn)隔離級(jí)別與MySQL一致，Spring中如何修改？

簡(jiǎn)單來說，就是執(zhí)行一個(gè)事務(wù)的時(shí)候，就生成一個(gè)ReadView，里面比較關(guān)鍵的東西有4個(gè)：

示例：

通過undo log多版本鏈條，加上你開啟事務(wù)時(shí)候生產(chǎn)的一個(gè)ReadView，然后再有一個(gè)查詢的時(shí)候，根據(jù)ReadView進(jìn)行判斷的機(jī)制，你就知道你應(yīng)該讀取哪個(gè)版本的數(shù)據(jù)。

首先我們先要明白，多個(gè)事務(wù)并發(fā)運(yùn)行的時(shí)候，同時(shí)讀寫一個(gè)數(shù)據(jù)，可能會(huì)出現(xiàn)臟寫、臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀幾個(gè)問題。

針對(duì)這些問題，所以才有RU、RC、RR和串行四個(gè)隔離級(jí)別。

然后MySQL實(shí)現(xiàn)MVCC機(jī)制的時(shí)候，是 基于undo log多版本鏈條+ReadView機(jī)制 來做的，默認(rèn)的RR隔離級(jí)別，就是基于這套機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的，依托這套機(jī)制實(shí)現(xiàn)了RR級(jí)別，除了避免臟寫、臟讀、不可重復(fù)讀，還能避免幻讀問題。因此一般來說我們都用默認(rèn)的RR隔離級(jí)別就好了。

以上就是關(guān)于mysql如何實(shí)現(xiàn)可重復(fù)讀相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。