分別是原子性、一致性、隔離性、持久性。

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原子性是指事務(wù)包含的所有操作要么全部成功,要么全部失敗回滾,因此事務(wù)的操作如果成功就必須要完全應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫(kù),如果操作失敗則不能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)有任何影響。
一致性是指事務(wù)必須使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)變換到另一個(gè)一致性狀態(tài),也就是說一個(gè)事務(wù)執(zhí)行之前和執(zhí)行之后都必須處于一致性狀態(tài)。舉例來說,假設(shè)用戶A和用戶B兩者的錢加起來一共是1000,那么不管A和B之間如何轉(zhuǎn)賬、轉(zhuǎn)幾次賬,事務(wù)結(jié)束后兩個(gè)用戶的錢相加起來應(yīng)該還得是1000,這就是事務(wù)的一致性。
隔離性是當(dāng)多個(gè)用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),比如同時(shí)操作同一張表時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)為每一個(gè)用戶開啟的事務(wù),不能被其他事務(wù)的操作所干擾,多個(gè)并發(fā)事務(wù)之間要相互隔離。關(guān)于事務(wù)的隔離性數(shù)據(jù)庫(kù)提供了多種隔離級(jí)別,稍后會(huì)介紹到。
持久性是指一個(gè)事務(wù)一旦被提交了,那么對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的改變就是永久性的,即便是在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)遇到故障的情況下也不會(huì)丟失提交事務(wù)的操作。例如我們?cè)谑褂肑DBC操作數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),在提交事務(wù)方法后,提示用戶事務(wù)操作完成,當(dāng)我們程序執(zhí)行完成直到看到提示后,就可以認(rèn)定事務(wù)已經(jīng)正確提交,即使這時(shí)候數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)了問題,也必須要將我們的事務(wù)完全執(zhí)行完成。否則的話就會(huì)造成我們雖然看到提示事務(wù)處理完畢,但是數(shù)據(jù)庫(kù)因?yàn)楣收隙鴽]有執(zhí)行事務(wù)的重大錯(cuò)誤。這是不允許的。
在數(shù)據(jù)庫(kù)操作中,在并發(fā)的情況下可能出現(xiàn)如下問題:
正是為了解決以上情況,數(shù)據(jù)庫(kù)提供了幾種隔離級(jí)別。
數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的隔離級(jí)別有4個(gè),由低到高依次為Read uncommitted(未授權(quán)讀取、讀未提交)、Read committed(授權(quán)讀取、讀提交)、Repeatable read(可重復(fù)讀取)、Serializable(序列化),這四個(gè)級(jí)別可以逐個(gè)解決臟讀、不可重復(fù)讀、幻象讀這幾類問題。
雖然數(shù)據(jù)庫(kù)的隔離級(jí)別可以解決大多數(shù)問題,但是靈活度較差,為此又提出了悲觀鎖和樂觀鎖的概念。
悲觀鎖,它指的是對(duì)數(shù)據(jù)被外界(包括本系統(tǒng)當(dāng)前的其他事務(wù),以及來自外部系統(tǒng)的事務(wù)處理)修改持保守態(tài)度。因此,在整個(gè)數(shù)據(jù)處理過程中,將數(shù)據(jù)處于鎖定狀態(tài)。悲觀鎖的實(shí)現(xiàn),往往依靠數(shù)據(jù)庫(kù)提供的鎖機(jī)制。也只有數(shù)據(jù)庫(kù)層提供的鎖機(jī)制才能真正保證數(shù)據(jù)訪問的排他性,否則,即使在本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問層中實(shí)現(xiàn)了加鎖機(jī)制,也無法保證外部系統(tǒng)不會(huì)修改數(shù)據(jù)。
商品t_items表中有一個(gè)字段status,status為1代表商品未被下單,status為2代表商品已經(jīng)被下單(此時(shí)該商品無法再次下單),那么我們對(duì)某個(gè)商品下單時(shí)必須確保該商品status為1。假設(shè)商品的id為1。
如果不采用鎖,那么操作方法如下:
但是上面這種場(chǎng)景在高并發(fā)訪問的情況下很可能會(huì)出現(xiàn)問題。例如當(dāng)?shù)谝徊讲僮髦校樵兂鰜淼纳唐穝tatus為1。但是當(dāng)我們執(zhí)行第三步Update操作的時(shí)候,有可能出現(xiàn)其他人先一步對(duì)商品下單把t_items中的status修改為2了,但是我們并不知道數(shù)據(jù)已經(jīng)被修改了,這樣就可能造成同一個(gè)商品被下單2次,使得數(shù)據(jù)不一致。所以說這種方式是不安全的。
在上面的場(chǎng)景中,商品信息從查詢出來到修改,中間有一個(gè)處理訂單的過程,使用悲觀鎖的原理就是,當(dāng)我們?cè)诓樵兂鰐_items信息后就把當(dāng)前的數(shù)據(jù)鎖定,直到我們修改完畢后再解鎖。那么在這個(gè)過程中,因?yàn)閠_items被鎖定了,就不會(huì)出現(xiàn)有第三者來對(duì)其進(jìn)行修改了。需要注意的是,要使用悲觀鎖,我們必須關(guān)閉mysql數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)提交屬性,因?yàn)镸ySQL默認(rèn)使用autocommit模式,也就是說,當(dāng)你執(zhí)行一個(gè)更新操作后,MySQL會(huì)立刻將結(jié)果進(jìn)行提交。我們可以使用命令設(shè)置MySQL為非autocommit模式: set autocommit=0;
設(shè)置完autocommit后,我們就可以執(zhí)行我們的正常業(yè)務(wù)了。具體如下:
上面的begin/commit為事務(wù)的開始和結(jié)束,因?yàn)樵谇耙徊轿覀冴P(guān)閉了mysql的autocommit,所以需要手動(dòng)控制事務(wù)的提交。
上面的第一步我們執(zhí)行了一次查詢操作: select status from t_items where id=1 for update; 與普通查詢不一樣的是,我們使用了 select…for update 的方式,這樣就通過數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了悲觀鎖。此時(shí)在t_items表中,id為1的那條數(shù)據(jù)就被我們鎖定了,其它的事務(wù)必須等本次事務(wù)提交之后才能執(zhí)行。這樣我們可以保證當(dāng)前的數(shù)據(jù)不會(huì)被其它事務(wù)修改。需要注意的是,在事務(wù)中,只有 SELECT ... FOR UPDATE 或 LOCK IN SHARE MODE 操作同一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)才會(huì)等待其它事務(wù)結(jié)束后才執(zhí)行,一般 SELECT ... 則不受此影響。拿上面的實(shí)例來說,當(dāng)我執(zhí)行 select status from t_items where id=1 for update; 后。我在另外的事務(wù)中如果再次執(zhí)行 select status from t_items where id=1 for update; 則第二個(gè)事務(wù)會(huì)一直等待第一個(gè)事務(wù)的提交,此時(shí)第二個(gè)查詢處于阻塞的狀態(tài),但是如果我是在第二個(gè)事務(wù)中執(zhí)行 select status from t_items where id=1; 則能正常查詢出數(shù)據(jù),不會(huì)受第一個(gè)事務(wù)的影響。
使用 select…for update 會(huì)把數(shù)據(jù)給鎖住,不過我們需要注意一些鎖的級(jí)別,MySQL InnoDB默認(rèn)Row-Level Lock,所以只有「明確」地指定主鍵或者索引,MySQL 才會(huì)執(zhí)行Row lock (只鎖住被選取的數(shù)據(jù)) ,否則MySQL 將會(huì)執(zhí)行Table Lock (將整個(gè)數(shù)據(jù)表單給鎖住)。舉例如下:
1、 select * from t_items where id=1 for update;
這條語句明確指定主鍵(id=1),并且有此數(shù)據(jù)(id=1的數(shù)據(jù)存在),則采用row lock。只鎖定當(dāng)前這條數(shù)據(jù)。
2、 select * from t_items where id=3 for update;
這條語句明確指定主鍵,但是卻查無此數(shù)據(jù),此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生lock(沒有元數(shù)據(jù),又去lock誰呢?)。
3、 select * from t_items where name='手機(jī)' for update;
這條語句沒有指定數(shù)據(jù)的主鍵,那么此時(shí)產(chǎn)生table lock,即在當(dāng)前事務(wù)提交前整張數(shù)據(jù)表的所有字段將無法被查詢。
4、 select * from t_items where id0 for update; 或者 select * from t_items where id1 for update; (注:在SQL中表示不等于)
上述兩條語句的主鍵都不明確,也會(huì)產(chǎn)生table lock。
5、 select * from t_items where status=1 for update; (假設(shè)為status字段添加了索引)
這條語句明確指定了索引,并且有此數(shù)據(jù),則產(chǎn)生row lock。
6、 select * from t_items where status=3 for update; (假設(shè)為status字段添加了索引)
這條語句明確指定索引,但是根據(jù)索引查無此數(shù)據(jù),也就不會(huì)產(chǎn)生lock。
樂觀鎖( Optimistic Locking ) 相對(duì)悲觀鎖而言,樂觀鎖假設(shè)認(rèn)為數(shù)據(jù)一般情況下不會(huì)造成沖突,所以只會(huì)在數(shù)據(jù)進(jìn)行提交更新的時(shí)候,才會(huì)正式對(duì)數(shù)據(jù)的沖突與否進(jìn)行檢測(cè),如果發(fā)現(xiàn)沖突了,則返回用戶錯(cuò)誤的信息,讓用戶決定如何去做。實(shí)現(xiàn)樂觀鎖一般來說有以下2種方式:
mysql鎖分為共享鎖和排他鎖,也叫做讀鎖和寫鎖。
讀鎖是共享的,可以通過lock in share mode實(shí)現(xiàn),這時(shí)候只能讀不能寫。
寫鎖是排他的,它會(huì)阻塞其他的寫鎖和讀鎖。從顆粒度來區(qū)分,可以分為表鎖和?鎖兩種。
表鎖會(huì)鎖定整張表并且阻塞其他?戶對(duì)該表的所有讀寫操作,?如alter修改表結(jié)構(gòu)的時(shí)候會(huì)鎖表。
?鎖?可以分為樂觀鎖和悲觀鎖,悲觀鎖可以通過for update實(shí)現(xiàn),樂觀鎖則通過版本號(hào)實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于mysql中的樂觀鎖和悲觀鎖面試的時(shí)候被問到的概率還是比較大的。
mysql的悲觀鎖:
其實(shí)理解起來非常簡(jiǎn)單,當(dāng)數(shù)據(jù)被外界修改持保守態(tài)度,包括自身系統(tǒng)當(dāng)前的其他事務(wù),以及來自外部系統(tǒng)的事務(wù)處理,因此,在整個(gè)數(shù)據(jù)處理過程中,將數(shù)據(jù)處于鎖定狀態(tài)。悲觀鎖的實(shí)現(xiàn),往往依靠數(shù)據(jù)庫(kù)提供的鎖機(jī)制,但是也只有數(shù)據(jù)庫(kù)層提供的鎖機(jī)制才能真正保證數(shù)據(jù)訪問的排他性,否則,即使在自身系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了加鎖機(jī)制,也無法保證外部系統(tǒng)不會(huì)修改數(shù)據(jù)。
來點(diǎn)實(shí)際的,當(dāng)我們使用悲觀鎖的時(shí)候我們首先必須關(guān)閉mysql數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)提交屬性,因?yàn)镸ySQL默認(rèn)使用autocommit模式,也就是說,當(dāng)你執(zhí)行一個(gè)更新操作后,MySQL會(huì)立刻將結(jié)果進(jìn)行提交。
關(guān)閉命令為:set autocommit=0;
悲觀鎖可以使用select…for update實(shí)現(xiàn),在執(zhí)行的時(shí)候會(huì)鎖定數(shù)據(jù),雖然會(huì)鎖定數(shù)據(jù),但是不影響其他事務(wù)的普通查詢使用。此處說普通查詢就是平時(shí)我們用的:select * from table 語句。在我們使用悲觀鎖的時(shí)候事務(wù)中的語句例如:
//開始事務(wù)
begin;/begin work;/start transaction; (三選一)
//查詢信息
select * from order where id=1 for update;
//修改信息
update order set name='names';
//提交事務(wù)
commit;/commit work;(二選一)
此處的查詢語句for update關(guān)鍵字,在事務(wù)中只有SELECT ... FOR UPDATE 或LOCK IN SHARE MODE 同一條數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)等待其它事務(wù)結(jié)束后才執(zhí)行,一般的SELECT查詢則不受影響。
執(zhí)行事務(wù)時(shí)關(guān)鍵字select…for update會(huì)鎖定數(shù)據(jù),防止其他事務(wù)更改數(shù)據(jù)。但是鎖定數(shù)據(jù)也是有規(guī)則的。
查詢條件與鎖定范圍:
1、具體的主鍵值為查詢條件
比如查詢條件為主鍵ID=1等等,如果此條數(shù)據(jù)存在,則鎖定當(dāng)前行數(shù)據(jù),如果不存在,則不鎖定。
2、不具體的主鍵值為查詢條件
比如查詢條件為主鍵ID1等等,此時(shí)會(huì)鎖定整張數(shù)據(jù)表。
3、查詢條件中無主鍵
會(huì)鎖定整張數(shù)據(jù)表。
4、如果查詢條件中使用了索引為查詢條件
明確指定索引并且查到,則鎖定整條數(shù)據(jù)。如果找不到指定索引數(shù)據(jù),則不加鎖。
悲觀鎖的確保了數(shù)據(jù)的安全性,在數(shù)據(jù)被操作的時(shí)候鎖定數(shù)據(jù)不被訪問,但是這樣會(huì)帶來很大的性能問題。因此悲觀鎖在實(shí)際開發(fā)中使用是相對(duì)比較少的。
mysql的樂觀鎖:
相對(duì)悲觀鎖而言,樂觀鎖假設(shè)數(shù)據(jù)一般情況下不會(huì)造成沖突,所以在數(shù)據(jù)進(jìn)行提交更新的時(shí)候,才會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的沖突與否進(jìn)行檢測(cè),如果發(fā)現(xiàn)沖突,則讓返回用戶錯(cuò)誤的信息,讓用戶決定如何去做。
一般來說,實(shí)現(xiàn)樂觀鎖的方法是在數(shù)據(jù)表中增加一個(gè)version字段,每當(dāng)數(shù)據(jù)更新的時(shí)候這個(gè)字段執(zhí)行加1操作。這樣當(dāng)數(shù)據(jù)更改的時(shí)候,另外一個(gè)事務(wù)訪問此條數(shù)據(jù)進(jìn)行更改的話就會(huì)操作失敗,從而避免了并發(fā)操作錯(cuò)誤。當(dāng)然,還可以將version字段改為時(shí)間戳,不過原理都是一樣的。
例如有表student,字段:
id,name,version
1 a 1
當(dāng)事務(wù)一進(jìn)行更新操作:update student set name='ygz' where id = #{id} and version = #{version};
此時(shí)操作完后數(shù)據(jù)會(huì)變?yōu)閕d = 1,name = ygz,version = 2,當(dāng)另外一個(gè)事務(wù)二同樣執(zhí)行更新操作的時(shí)候,卻發(fā)現(xiàn)version != 1,此時(shí)事務(wù)二就會(huì)操作失敗,從而保證了數(shù)據(jù)的正確性。
悲觀鎖和樂觀鎖都是要根據(jù)具體業(yè)務(wù)來選擇使用,本文僅作簡(jiǎn)單介紹。
悲觀鎖和樂觀鎖定義:
樂觀鎖:樂觀鎖在操作數(shù)據(jù)時(shí)非常樂觀,認(rèn)為別人不會(huì)同時(shí)修改數(shù)據(jù)。因此樂觀鎖不會(huì)上鎖,只是在執(zhí)行更新的時(shí)候判斷一下在此期間別人是否修改了數(shù)據(jù):如果別人修改了數(shù)據(jù)則放棄操作,否則執(zhí)行操作。
悲觀鎖:悲觀鎖在操作數(shù)據(jù)時(shí)比較悲觀,認(rèn)為別人會(huì)同時(shí)修改數(shù)據(jù)。因此操作數(shù)據(jù)時(shí)直接把數(shù)據(jù)鎖住,直到操作完成后才會(huì)釋放鎖;上鎖期間其他人不能修改數(shù)據(jù)。
悲觀鎖實(shí)現(xiàn)方式
悲觀鎖的實(shí)現(xiàn),往往依靠數(shù)據(jù)庫(kù)提供的鎖機(jī)制。在數(shù)據(jù)庫(kù)中,悲觀鎖的流程如下:
1.在對(duì)記錄進(jìn)行修改之前,先嘗試為該記錄加上排它鎖(exclusive locking)。
2.如果加鎖失敗,說明該記錄正在被修改,那么當(dāng)前查詢可能要等待或者拋出異常。具體響應(yīng)方式由開發(fā)者根據(jù)實(shí)際需要決定。
3.如果成功加鎖,那么就可以對(duì)記錄做修改,事務(wù)完成后就會(huì)解鎖了。
4.期間如果有其他對(duì)該記錄做修改或加排它鎖的操作,都會(huì)等待解鎖或直接拋出異常。
網(wǎng)站欄目:mysql悲觀鎖怎么實(shí)現(xiàn) mysql如何實(shí)現(xiàn)悲觀鎖
文章轉(zhuǎn)載:http://www.yijiale78.com/article40/doddpeo.html
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