毫无疑问,并发控制方向的内容是我们学习的重点和难点,在一段时间的学习之后,通常会有一些挫败感,这是一种似懂非懂的感觉,主要的原因其实细究起来理解为:使用并发时需要解决的问题有多个,而要实现并发的方案有多种,它们两者之间没有明显的映射关系,如下图所示 。
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接下来我们来聊一下对于并发控制的理解,首先需要明确一个问题,那就是为什么需要事务 。
- 为什么需要事务
那么什么样的操作才是安全的呢,这就引出了事务的ACID特性,ACID的解释和说明如下所示 。
ACID特性
解释
原子性(atomicity)
一个事务要么全部执行,要么完全不执行
一致性(consistency)
事务在开始和结束时,应该始终满足一致性约束
隔离性(isolation)
在事务操作时,其他事务的操作不能影响到当前的事务操作
持久性(durability)
事务操作的结果是具有持久性的
这个理解起来就相对简单了,比如我去ATM机取款,要么成功,要么提示余额不足(原子性),比如我取了1000元,那么从ATM里面取出的也应该是1000元,不多不少(一致性),我取款的时候有人给我转账,我不应该拒绝这样的操作(隔离性),取款完毕,我们可以打一张回执单,上面会有我们的余额(持久化),之后查多少次都不会变 。
顺着这个思路来看,我们把查询余额看做是读操作,存钱,取款看做是写操作,很多读写操作的并发都相对容易理解了 。
对于这样的操作我们分为读和写,它有如下两种组合:
(1)读-读操作
(2)读-写操作
其中我们经常听到的脏读,不可重复读,幻读都是在读-写操作中出现的概念,我们可以用下面的三句话来概括:
l 写在前,读在后:脏读
l 读在前,写在后:不可重复读
l 读在前,写在后,然后又读:幻读
我们可以假设生活中的几个场景,来吃透这三种不是很容易理解的概念,我们就以购物车为例吧,故事的背景是一对情侣,某天早上女生上班前对男生说,帮我关一下电脑,男生关电脑时发现桌面首页显示女生的账号登录了一个购物网站,购物车里有一个化妆品套装,但是还没有下单如下图所示:
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l 1)男生说原来不是关电脑这么简单啊,于是就默默下单提交了,这种情况就是脏读,事务B读到了事务A未提交的数据状态 。
l 2)男生想多大点事,一套不够,再买一套,于是点击添加了一套,结果女生下班后,带着期待的心情打开购物车,发现化妆品没变,但是数量是2套,这就是不可重复读,重点在于修改,一个事务前后两次读取的结果值并不一致,导致了不可重复读,面对的是相同的查询数据,类似 product_code=’化妆品套装’
l 3)男生明白了,查看了女生浏览的其他几款化妆品,把它们都加入了购物车,结果女生下班后,查看购物车,发现除了之前的那款化妆品,一下子又多了好几款其他的化妆品套装,明明只中意了一款啊,这种情况就是幻读,幻读面对的是一类数据,在这里就是以购物车里的所有商品作为参考 。
我们简单总结下,不可重复读和幻读有些类似:一个事务多次读取某条数据,发现读取的数据不完全相同 ,
两者的不同点在于,不可重复读针对数据的修改造成的读不一致,而幻读针对数据的插入和删除造成的读不一致,如同发生幻觉一样 。
- MySQL并发控制技术方案
总体来说,有以下的两类并发控制技术:锁机制 (Locking)和多版本并发控制(MVCC)
(1)锁机制 (Locking)
通过锁机制可以保证数据一致性,整体的场景感觉无非是读-读,读-写,写-写这几类并发,看起来容易,但是融合到业务场景中是千差万别,相对是比较复杂的 。
(2)多版本并发控制(MVCC)
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