Mysql的并发控制原理 _Mysql

【Mysql的并发控制原理】MySQL是主流的开源关系型数据库，提供高性能的数据存储服务。我们在做后端开发时，性能瓶颈往往不是应用本身，而是数据库层面。所以掌握Mysql的一些底层原理有助于我们更好地理解Mysql ，对Mysql进行性能调优，从而开发高性能的后端服务。
Mysql的逻辑架构
Mysql的逻辑架构如下图：

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最上层是处理客户端过来的连接的。主要做连接处理、授权认证、安全等。Mysql在这一层维护了一个线程池，用于处理来自客户端的连接。Mysql可以使用用户名密码认证，也可以使用SSL基于X.509证书认证。
第二层由三部分组成：查询缓存、解析器、优化器。解析器用来解析SQL语句，优化器会对解析之后的语句进行优化。在解析查询前，服务器会先检查查询缓存，如果能在其中找到对应的查询结果，则无需再进行查询解析、优化等过程，直接返回查询结果。存储过程、触发器、视图等都在这一层实现。
第三层是存储引擎，存储引擎负责在MySQL中存储数据、提取数据、开启一个事务等等。存储引擎通过API与上层进行通信，这些API屏蔽了不同存储引擎之间的差异，使得这些差异对上层查询过程透明。存储引擎不会去解析SQL 。

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Mysql最常用的存储引擎是InnoDB
Mysql的并发控制
如果多个线程同时操作数据，就有可能引发并发控制的问题。本文接下来将介绍Mysql是如何控制并发读写的。
读写锁
如果多个线程都只是读数据，其实可以一起读，不会互相影响，这个时候应该使用“读锁” ，也称为共享锁。获取读锁的线程之间互相不会阻塞，可以同时读取一个资源。
如果有一个线程需要写数据，则应该使用“写锁” ，也成为排它锁。写锁会阻塞其它的写锁和读锁，直至写操作完成。
锁粒度
首先明确一个概念：在给定的资源上，需要加锁的数据越少，系统能够承载的并发量就越高。但加锁也是需要消耗资源的，如果系统花费大量的时间来管理锁，而不是存取数据，那么系统的性能可能会因此受影响。
所以一个好的“锁策略”就是要在锁的开销和数据的安全性之间寻求平衡， Mysql支持多个存储引擎的架构，每种存储引擎都可以实现自己的锁策略和锁粒度。

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表锁和行锁
表锁顾名思义就是锁住整张表。表锁开销比较小。对表加写锁后，其它用户对这张表的所有读写操作都会被阻塞。在Mysql中，尽管存储引擎可以提供自己的锁，但Mysql有时候也会使用表锁，比如 ALTER TABLE 之类的语句。
写锁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。
行级锁即锁住整行，可以最大程度地支持并发处理，但加解锁的开销也会比较大。行级锁只在储存引擎层实现，所有的存储引擎都以自己的方式实现了行级锁。
MVCC
MVCC即“多版本并发控制” ，可以认为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。
主流的关系型数据库都实现了MVCC ，但实现机制各有不同。实际上MVCC也没有一个统一的标准。但大都实现了非阻塞的读操作，写操作也只是锁定必要的行。
MVCC保证的是每个事务里面在执行期间看到的数据都是一致的。但不同的事务由于开始的时间不同，所以可能对同一张表，同一时刻看到的数据是不一样的。
在Mysql的InnoDB引擎，是通过给每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的。一个是保存行的创建时间，另一个保存了行的过期时间（或删除时间）。