高性能MySQL笔记

高性能MySQL笔记

Author: qinxuewu

docs/2019/高性能MySQL.md

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+![SQL语句的执行流程](https://img-blog.csdnimg.cn/20190428211616178.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTAzOTEzNDI=,size_16,color_FFFFFF,t_70)
+>无论何时，只要有多个查询需要在同一个时刻修改数据时，就会有并发问题。MySql主要在`服务器层`与`存储引擎层`进行并发控制。
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+假设数据库中国一张邮箱表，每个邮件都是一条记录。如果某个客户正在读取邮箱，同时其他客户试图在删除邮箱表中的某一条数据。这个时候，读取的结构就是不确定的了。在MySql中会通过锁定防止其它用户读取同一数据。大多数时候，MySQL锁的内部管理都是透明的。
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+## MySQL锁的粒度
+* 每种MySql引擎都可以实现自己的锁策略和锁粒度，将锁粒度固定在某个级别，可以为某些特定的场景提供更好的性能。
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+**表锁(table lock)**
+* 表锁是mysql中最基本的锁略，并且是开销最小的策略。它会锁定整个表，一个用户在对表进行写操作(插入、删除、更新等)前，需要先获得写锁，这会阻塞其他用户对该表的所有读写操作。只有没有写锁时,其他读取的用户才能获得读锁，读锁之间是不相互阻塞的。
+* 在特定的场景中，表锁也可能有良好的性能。例如，`READ L0CAL` 表锁支持某些类型的并发写操作。另外，写锁也比读锁有更高的优先级，因此-一个写锁请求可能会被插入到读
+锁队列的前面(写锁可以插入到锁队列中读锁的前面，反之读锁则不能插入到写锁的前
+面)。
+* 尽管存储引擎可以管理自己的锁，MySQL本身还是会使用各种有效的表锁来实现不同
+的目的。例如，服务器会为诸如`ALTER TABLE` 之类的语句使用表锁，而忽略存储引擎的
+锁机制。
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+**行级锁(row lock)**
+* 行级锁可以最大程度地支持并发处理(同时也带来了最大的锁开销)。
+* 在`InnoDB`和`XtraDB`,以及其他一些存储引擎中实现了行级锁。
+* 行级锁只在存储引擎层实现，而MySQL服务器层没有实现。服务器层完全不了解存储引擎中的锁实现。
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+## MySQL的事务
+**事务特性**
+* A（原子性）事务的各步操作是不可分的，保证一系列的操作要么都完成，要么都不完成；
+* C（一致性）事务完成，数据必须处于一致的状态；
+* I（隔离性）对数据进行修改的所有并发事务彼此之间是相互隔离，这表明事务必须是独立的，不应以任何方式依赖或影响其他事务；
+* D（持久性）表示事务对数据处理结束后，对数据更改必须持久化，不管是事务成功还是回滚。事务日志都能够保持事务的永久性。
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+**事务的隔离级别**
+* SQL标准的事务隔离级别包括：读未提交（read uncommitted）、读提交（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（serializable ）
+* 读未提交是指，一个事务还没提交时，它做的变更就能被别的事务看到。
+* 读提交是指，一个事务提交之后，它做的变更才会被其他事务看到。
+* 可重复读是指，一个事务执行过程中看到的数据，总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的。未提交的更改对其他事务是不可见的
+* 串行化:对应一个记录会加读写锁，出现冲突的时候，后访问的事务必须等前一个事务执行完成才能继续执行。最高的隔离级别
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+**MySQL中的事务**
+* MySQL提供了两种事务型的存储引擎: `InnoDB`和`NDB Cluster`。另外还有一些第三方
+存储引擎也支持事
+* MySQL默认采用自动提交(AUTOCOMIT) 模式。如果不是显式地开始-一个个事务，则每个查询都被当作一事务执行提交操作。在当前连接中，可以通过设置AUTOCOMMIT变量来启用或者禁用自动提交模式:
+* InnoDB采用的是两阶段锁定协议(two-phase locking protocol)。在事务执行过程中，随
+时都可以执行锁定，锁只有在执行`COMMIT`或者`ROLLBACK`的时候才会释放，并且所有的
+锁是在同一时刻被释放。
+* InnoDB也支持通过特定的语句进行显式锁定`SELECT ... LOCK IN SHARE MODE`和`SELECT FOR UPDATE` 些语句不属于SQL规范
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+## 多版本并发控制MVCC
+* `MVCC`是行级锁的一个变种，但是它在很多情况下避免了加锁操作，因此开销更低。虽然实现机制有所不同，但大都实现了非阻塞的读操作，写操作也只锁定必要的行。
+* MVCC的实现，是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。也就是说，不管需要执行多长时间，每个事务看到的数据都是一致的。根据事务开始的时间不同，每个事务对同张表，同一时刻看到的数据可能是不一样的。
+* `InnoDB`的MVCC,是通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的。这两个列，一个保存了行的创建时间，一个保存行的过期时间(或删除时间)。当然存储的并不是实际的时间值，而是系统版本号。每开始一个新的事务，系统版本号都会自动递增。事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号，用来和查询到的每行记录的版本号进行比较。
+* MVCC只在可重复读和读提交的隔离级别生效。其它两个级别都不兼容
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+> 在可重复读(`REPEATABLE READ`) 隔离级别下，MVCC具体是如何操作的。
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+**SELECT查询操作时**
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+InnoDB会根据以下两个条件检查每行记录:
+* InnoDB只查找版本早于当前事务版本的数据行(也就是,行的系统版本号小于或等于事务的系统版本号),这样可以确保事务读取的行，要么是在事务开始前已经存在的，要么是事务自身插入或者修改过的。
+* 行的删除版本要么未定义，要么大于当前事务版本号。这可以确保事务读取到的行，在事务开始之前未被删除。
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+**INSERT**
+* InnoDB为新播入的每-一行保存当前系统版本号作为行版本号。
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+**DELETE**
+* InnoDB为删除的每-*行保存当前系统版本号作为行删除标识。
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+**UPDATE**
+* InnoDB为插入-行新记录，保存当前系统版本号作为行版本号，同时保存当前系统
+版本号到原来的行作为行删除标识。