数据库事务系列-MySQL跨行事务模型(3)

和RC模式不同,RR模式下事务不会再每次执行select的时候生成最新的read_view,而是在事务第一次select时就生成read_view,后续不会再变更,直至当前事务结束。这样可以有效避免不可重复读,使得当前事务在整个事务过程中读到的数据都保持一致。示意图如下所示:

数据库事务系列-MySQL跨行事务模型

这个就很容易理解,三次查询所使用的全局活跃事务列表都一样,且都是第一次生成的read_view,那之后查到的记录必然和第一次查到的记录一致。

RR隔离级别能够避免幻读吗?

如果对幻读还不���解的话,可以参考该系列的第一篇文章。如下图所示,1号事务对针对id>1的过滤条件执行了三次查询,2号事务执行了一次插入,插入的记录刚好符合id>1这个条件。可以看出来,三次查询得到的数据是一致的,这个是由RR隔离级别的MVCC机制保证的。这么看来,是避免了幻读,但是在最后1号事务在id=2处插入一条记录,MySQL会返回Duplicate entry的错误,可见避免了幻读是一种假象。

数据库事务系列-MySQL跨行事务模型

严格意义避免幻读(技术解读:当前读使用Gap锁避免幻读)

之前提到的所有RR级别的select语句我们称为快照读,快照读能够保证不可重复读,但并不能避免幻读。于是MySQL又提出”当前读”的概念,常见的当前读语句有:

1.  select for update

2.  select lock in share mode

3.  update / delete

并且规定,RR级别下当前读语句会给记录加上一种特殊的锁-Gap锁,Gap锁并不锁定某个具体的记录,而是锁定记录与记录之间的间隔,保证这个间隔中不会插入新的其他记录。下图是一个示意图:

数据库事务系列-MySQL跨行事务模型

上图中1号事务首先执行了一个当前读的select语句,这个语句会在 id > 0的所有间隔加上Gap锁,接下来2号事务在id = 3处执行插入时系统就会返回Lock wait timeout execcded的异常。当然,其他事务可以在id <= 0的条件下插入成功,这没问题。

Serializable (技术解读:S锁(读)+X锁(写))

Serialization隔离级别是最严格的隔离级别,所有读请求都会加上读锁,不分快照读和当前读,所有写会加上写锁。当然,这种隔离级别的性能因为锁开销而相对最差。

MySQL事务持久性保证

MySQL事务持久化策略和HBase基本相同,但是涉及的组件相对比较多,主要有doublewrite、redo log以及binlog:

1. MySQL数据持久化(DoubleWrite)

实际上MySQL的真实数据写入分为两次写入,一次写入到一个称为DoubleWrite的地方,写成功之后再真实写入数据所在磁盘。为什么要写两次?这是因为MySQL数据页大小与磁盘一次原子操作大小不一致,有可能会出现部分写入的情况,比如默认InnoDB数据页大小为16K,而磁盘一次原子写入大小为512字节(扇区大小),这样一个数据页写入需要多次IO,这样一旦中间发生异常就会出现数据丢失。另外需要注意的是DoubleWrite性能并不会影响太大,因为写入DoubleWrite是顺序写入,对性能影响来说不是很大。

2. redolog持久化策略(innodb_flush_log_at_trx_commit)

redolog是InnoDB的WAL,数据先写入redolog并落盘,再写入更新到bufferpool。redolog的持久化策略和HBase中hlog的持久化策略一致,默认为1,表示每次事务提交之后log就会持久化到磁盘;该值为0表示每隔1秒钟左右由异步线程持久化到磁盘,这种情况下MySQL发生宕机有可能会丢失部分数据。该值为2表示每次事务提交之后log会flush到操作系统缓冲区,再由操作系统异步flush到磁盘,这种情况下MySQL发生宕机不会丢失数据,但机器宕机有可能会丢失部分数据。

3. binlog持久化策略(sync_binlog)

binlog作为Server层的日志系统,主要以events的形式顺序纪录了数据库的各种操作,同时可以纪录每次操作所花费的时间。在MySQL官方文档上,主要介绍了Binlog的两个最基本核心作用:备份和复制,因此binlog的持久化会一定程度影响数据备份和复制的完整性。和redo持久化策略相同,可取值有0,1,N。默认为0,表示写入操作系统缓冲区,异步flush到磁盘。该值为1表示同步写入磁盘。为N则表示每写N次操作系统缓冲就执行一次刷新操作。

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