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    mysql樂觀鎖怎么實現(xiàn)(mysql樂觀鎖實現(xiàn)原理)

    發(fā)布時間:2023-04-19 10:10:53     稿源: 創(chuàng)意嶺    閱讀: 80        

    大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關于mysql樂觀鎖怎么實現(xiàn)的問題,以下是小編對此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。

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    本文目錄:

    mysql樂觀鎖怎么實現(xiàn)(mysql樂觀鎖實現(xiàn)原理)

    一、關于mySql 中樂觀鎖與讀已提交(事務隔離級別)的搭配使用問題!!求大神帶飛!

    術式之后皆為邏輯,一切皆為需求和實現(xiàn)。希望此文能從需求、現(xiàn)狀和解決方式的角度幫大家理解隔離級別。

    隔離級別的產(chǎn)生

    在串型執(zhí)行的條件下,數(shù)據(jù)修改的順序是固定的、可預期的結果,但是并發(fā)執(zhí)行的情況下,數(shù)據(jù)的修改是不可預期的,也不固定,為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)修改在并發(fā)執(zhí)行的情況下得到一個固定、可預期的結果,由此產(chǎn)生了隔離級別。

    所以隔離級別的作用是用來平衡數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問與數(shù)據(jù)一致性的方法。

    事務的4種隔離級別

    READ UNCOMMITTED       未提交讀,可以讀取未提交的數(shù)據(jù)。READ COMMITTED         已提交讀,對于鎖定讀(select with for update 或者 for share)、update 和 delete 語句,                       InnoDB 僅鎖定索引記錄,而不鎖定它們之間的間隙,因此允許在鎖定的記錄旁邊自由插入新記錄。                       Gap locking 僅用于外鍵約束檢查和重復鍵檢查。REPEATABLE READ        可重復讀,事務中的一致性讀取讀取的是事務第一次讀取所建立的快照。SERIALIZABLE           序列化

    在了解了 4 種隔離級別的需求后,在采用鎖控制隔離級別的基礎上,我們需要了解加鎖的對象(數(shù)據(jù)本身&間隙),以及了解整個數(shù)據(jù)范圍的全集組成。

    數(shù)據(jù)范圍全集組成

    SQL 語句根據(jù)條件判斷不需要掃描的數(shù)據(jù)范圍(不加鎖);

    SQL 語句根據(jù)條件掃描到的可能需要加鎖的數(shù)據(jù)范圍;

    以單個數(shù)據(jù)范圍為例,數(shù)據(jù)范圍全集包含:(數(shù)據(jù)范圍不一定是連續(xù)的值,也可能是間隔的值組成)

    1. 數(shù)據(jù)已經(jīng)填充了整個數(shù)據(jù)范圍:(被完全填充的數(shù)據(jù)范圍,不存在數(shù)據(jù)間隙)

    • 整形,對值具有唯一約束條件的數(shù)據(jù)范圍 1~5 ,

      已有數(shù)據(jù)1、2、3、4、5,此時數(shù)據(jù)范圍已被完全填充;

    • 整形,對值具有唯一約束條件的數(shù)據(jù)范圍 1 和 5 ,

      已有數(shù)據(jù)1、5,此時數(shù)據(jù)范圍已被完全填充;

    • 2. 數(shù)據(jù)填充了部分數(shù)據(jù)范圍:(未被完全填充的數(shù)據(jù)范圍,是存在數(shù)據(jù)間隙)

    • 整形的數(shù)據(jù)范圍 1~5 ,

      已有數(shù)據(jù) 1、2、3、4、5,但是因為沒有唯一約束,

      所以數(shù)據(jù)范圍可以繼續(xù)被 1~5 的數(shù)據(jù)重復填充;

    • 整形,具有唯一約束條件的數(shù)據(jù)范圍 1~5 ,

      已有數(shù)據(jù) 2,5,此時數(shù)據(jù)范圍未被完全填充,還可以填充 1、3、4 ;

    • 3. 數(shù)據(jù)范圍內(nèi)沒有任何數(shù)據(jù)(存在間隙)

      如下:

    • 整形的數(shù)據(jù)范圍 1~5 ,數(shù)據(jù)范圍內(nèi)當前沒有任何數(shù)據(jù)。

    • 在了解了數(shù)據(jù)全集的組成后,我們再來看看事務并發(fā)時,會帶來的問題。

      無控制的并發(fā)所帶來的問題

      并發(fā)事務如果不加以控制的話會帶來一些問題,主要包括以下幾種情況。

      1. 范圍內(nèi)已有數(shù)據(jù)更改導致的:

    • 更新丟失:當多個事務選擇了同一行,然后基于最初選定的值更新該行時,

      由于每個事物不知道其他事務的存在,最后的更新就會覆蓋其他事務所做的更新;

    • 臟讀: 一個事務正在對一條記錄做修改,這個事務完成并提交前,這條記錄就處于不一致狀態(tài)。

      這時,另外一個事務也來讀取同一條記錄,如果不加控制,

      第二個事務讀取了這些“臟”數(shù)據(jù),并據(jù)此做了進一步的處理,就會產(chǎn)生提交的數(shù)據(jù)依賴關系。

      這種現(xiàn)象就叫“臟讀”。

    • 2. 范圍內(nèi)數(shù)據(jù)量發(fā)生了變化導致:

    • 不可重復讀:一個事務在讀取某些數(shù)據(jù)后的某個時間,再次讀取以前讀過的數(shù)據(jù),

      卻發(fā)現(xiàn)其讀出的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)生了改變,或者某些記錄已經(jīng)被刪除了。

      這種現(xiàn)象就叫“不可重復讀”。

    • 幻讀:一個事務按相同的查詢條件重新讀取以前檢索過的數(shù)據(jù),

      卻發(fā)現(xiàn)其他事務插入了滿足其查詢條件的新數(shù)據(jù),這種現(xiàn)象稱為“幻讀”。

      可以簡單的認為滿足條件的數(shù)據(jù)量變化了。

    • 因為無控制的并發(fā)會帶來一系列的問題,這些問題會導致無法滿足我們所需要的結果。因此我們需要控制并發(fā),以實現(xiàn)我們所期望的結果(隔離級別)。

      MySQL 隔離級別的實現(xiàn)

      InnoDB 通過加鎖的策略來支持這些隔離級別。

      行鎖包含:

    • Record Locks

      索引記錄鎖,索引記錄鎖始終鎖定索引記錄,即使表中未定義索引,

      這種情況下,InnoDB 創(chuàng)建一個隱藏的聚簇索引,并使用該索引進行記錄鎖定。

    • Gap Locks

      間隙鎖是索引記錄之間的間隙上的鎖,或者對第一條記錄之前或者最后一條記錄之后的鎖。

      間隙鎖是性能和并發(fā)之間權衡的一部分。

      對于無間隙的數(shù)據(jù)范圍不需要間隙鎖,因為沒有間隙。

    • Next-Key Locks

      索引記錄上的記錄鎖和索引記錄之前的 gap lock 的組合。

      假設索引包含 10、11、13 和 20。

      可能的next-key locks包括以下間隔,其中圓括號表示不包含間隔端點,方括號表示包含端點:

    • (負無窮大, 10]    (10, 11]    (11, 13]    (13, 20]    (20, 正無窮大)        對于最后一個間隔,next-key將會鎖定索引中最大值的上方,

    • 左右滑動進行查看

      "上確界"偽記錄的值高于索引中任何實際值。

      上確界不是一個真正的索引記錄,因此,實際上,這個 next-key 只鎖定最大索引值之后的間隙。

      基于此,當獲取的數(shù)據(jù)范圍中,數(shù)據(jù)已填充了所有的數(shù)據(jù)范圍,那么此時是不存在間隙的,也就不需要 gap lock。

      對于數(shù)據(jù)范圍內(nèi)存在間隙的,需要根據(jù)隔離級別確認是否對間隙加鎖。

      默認的 REPEATABLE READ 隔離級別,為了保證可重復讀,除了對數(shù)據(jù)本身加鎖以外,還需要對數(shù)據(jù)間隙加鎖。

      READ COMMITTED 已提交讀,不匹配行的記錄鎖在 MySQL 評估了 where 條件后釋放。

      對于 update 語句,InnoDB 執(zhí)行 "semi-consistent" 讀取,這樣它會將最新提交的版本返回到 MySQL,

      以便 MySQL 可以確定該行是否與 update 的 where 條件相匹配。

      總結&延展:

      唯一索引存在唯一約束,所以變更后的數(shù)據(jù)若違反了唯一約束的原則,則會失敗。

      當 where 條件使用二級索引篩選數(shù)據(jù)時,會對二級索引命中的條目和對應的聚簇索引都加鎖;所以其他事務變更命中加鎖的聚簇索引時,都會等待鎖。

      行鎖的增加是一行一行增加的,所以可能導致并發(fā)情況下死鎖的發(fā)生。

      例如,

      在 session A 對符合條件的某聚簇索引加鎖時,可能 session B 已持有該聚簇索引的 Record Locks,而 session B 正在等待 session A 已持有的某聚簇索引的 Record Locks。

      session A 和 session B 是通過兩個不相干的二級索引定位到的聚簇索引。

      session A 通過索引 idA,session B通過索引 idB 。

      當 where 條件獲取的數(shù)據(jù)無間隙時,無論隔離級別為 rc 或 rr,都不會存在間隙鎖。

      比如通過唯一索引獲取到了已完全填充的數(shù)據(jù)范圍,此時不需要間隙鎖。

      間隙鎖的目的在于阻止數(shù)據(jù)插入間隙,所以無論是通過 insert 或 update 變更導致的間隙內(nèi)數(shù)據(jù)的存在,都會被阻止。

      rc 隔離級別模式下,查詢和索引掃描將禁用 gap locking,此時 gap locking 僅用于外鍵約束檢查和重復鍵檢查(主要是唯一性檢查)。

      rr 模式下,為了防止幻讀,會加上 Gap Locks。

      事務中,SQL 開始則加鎖,事務結束才釋放鎖。

      就鎖類型而言,應該有優(yōu)化鎖,鎖升級等,例如rr模式未使用索引查詢的情況下,是否可以直接升級為表鎖。

      就鎖的應用場景而言,在回放場景中,如果確定事務可并發(fā),則可以考慮不加鎖,加快回放速度。

      鎖只是并發(fā)控制的一種粒度,只是一個很小的部分:

      從不同場景下是否需要控制并發(fā),(已知無交集且有序的數(shù)據(jù)的變更,MySQL 的 MTS 相同前置事務的多事務并發(fā)回放)

      并發(fā)控制的粒度,(鎖是一種邏輯粒度,可能還存在物理層和其他邏輯粒度或方式)

      相同粒度下的優(yōu)化,(鎖本身存在優(yōu)化,如IX、IS類型的優(yōu)化鎖)

      粒度加載的安全&性能(如獲取行鎖前,先獲取頁鎖,頁鎖在執(zhí)行獲取行鎖操作后即釋放,無論是否獲取成功)等多個層次去思考并發(fā)這玩意。

    二、樂觀鎖的一個實現(xiàn)細節(jié),求解答

    悲觀鎖就是數(shù)據(jù)庫里面鎖住 類似for update查詢

    樂觀鎖不是在數(shù)據(jù)庫端鎖住的

    而是程序控制的

    你說的那Mybatis我不知道是什么

    但是樂觀鎖一般是這樣

    比如你數(shù)據(jù)庫中有一條記錄

    你可以給他加上一個版本號

    這樣

    如果同時有2個人查詢出那個數(shù)據(jù)要修改

    第一個人先查出來有事走了

    第二個人查出來給改了

    這時候你看

    第一個人查出來的數(shù)據(jù)版本號比如是1

    第二個人查出來也是1 但是他改了數(shù)據(jù)以后版本號變成2

    這時候第一個人回來了繼續(xù)修改數(shù)據(jù)

    他的版本號是1 比2低

    這時候就告訴他數(shù)據(jù)過期

    樂觀鎖大概就是這個意思

    是一種思路!

    三、Java如何實現(xiàn)對Mysql數(shù)據(jù)庫的行鎖

    下面通過一個例子來說明

    場景如下:

    用戶賬戶有余額,當發(fā)生交易時,需要實時更新余額。這里如果發(fā)生并發(fā)問題,那么會造成用戶余額和實際交易的不一致,這對公司和客戶來說都是很危險的。

    那么如何避免:

    網(wǎng)上查了下,有以下兩種方法:

    1、使用悲觀鎖

    當需要變更余額時,通過代碼在事務中對當前需要更新的記錄設置for update行鎖,然后開始正常的查詢和更新操作

    這樣,其他的事務只能等待該事務完成后方可操作

    當然要特別注意,如果使用了Spring的事務注解,需要配置一下:

    <!-- (事務管理)transaction manager, use JtaTransactionManager for global tx -->

    <bean id="transactionManager"

    class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">

    <property name="dataSource" ref="dataSource" />

    </bean>

    <!-- 使用annotation定義事務 -->

    <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" />

    在指定代碼處添加事務注解

    @Transactional

    @Override

    public boolean increaseBalanceByLock(Long userId, BigDecimal amount)

    throws ValidateException {

    long time = System.currentTimeMillis();

    //獲取對記錄的鎖定

    UserBalance balance = userBalanceDao.getLock(userId);

    LOGGER.info("[lock] start. time: {}", time);

    if (null == balance) {

    throw new ValidateException(

    ValidateErrorCode.ERRORCODE_BALANCE_NOTEXIST,

    "user balance is not exist");

    }

    boolean result = userBalanceDao.increaseBalanceByLock(balance, amount);

    long timeEnd = System.currentTimeMillis();

    LOGGER.info("[lock] end. time: {}", timeEnd);

    return result;

    }

    MyBatis中的鎖定方式,實際測試該方法確實可以有效控制,不過在大并發(fā)量的情況下,可能會有性能問題吧

    <select id="getLock" resultMap="BaseResultMap" parameterType="java.lang.Long">

    <![CDATA[

    select * from user_balance where id=#{id,jdbcType=BIGINT} for update;

    ]]>

    </select>

    2、使用樂觀鎖

    這個方法也同樣可以解決場景中描述的問題(我認為比較適合并不頻繁的操作):

    設計表的時候增加一個version(版本控制字段),每次需要更新余額的時候,先獲取對象,update的時候根據(jù)version和id為條件去更新,如果更新回來的數(shù)量為0,說明version已經(jīng)變更

    需要重復一次更新操作,如下:sql腳本

    update user_balance set Balance = #{balance,jdbcType=DECIMAL},Version = Version+1 where Id = #{id,jdbcType=BIGINT} and Version = #{version,jdbcType=BIGINT}

    這是一種不使用數(shù)據(jù)庫鎖的方法,解決方式也很巧妙。當然,在大量并發(fā)的情況下,一次扣款需要重復多次的操作才能成功,還是有不足之處的。不知道還有沒有更好的方法。

    四、mysql 樂觀鎖怎么解決并發(fā)

    mysql的最大連接數(shù)默認是100, 這個數(shù)值對于并發(fā)連接很多的數(shù)據(jù)庫應用是遠遠不夠的,當連接請求大于默認連接數(shù)后,就會出現(xiàn)無法連接數(shù)據(jù)庫的錯誤,因此我們需要把它適當調(diào)大一些。

    調(diào)節(jié)方法為:

    1.linux服務器中:改my.cnf中的值就行了

    2.Windows服務器中(我用的):

    在文件“my.ini”中找到段 [mysqld],在其中添加一行

    max_connections=200 ### 200可以更改為想設置成的值.

    然后重啟"mysql"服務。

    /mysqladmin所在路徑/mysqladmin -uroot -p variables

    輸入root數(shù)據(jù)庫賬號的密碼后可看到

    | max_connections | 1000 |

    以上就是關于mysql樂觀鎖怎么實現(xiàn)相關問題的回答。希望能幫到你,如有更多相關問題,您也可以聯(lián)系我們的客服進行咨詢,客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。


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