MySQL의 트랜잭션 및 잠금

이 글에서는 데이터베이스 트랜잭션 및 잠금 관련 지식을 자세히 소개합니다. 주로 일부 개념적인 내용은 지루해 보일 수 있지만 자격을 갖춘 프로그래머로서 이러한 개념을 숙지해야 합니다. 이 이론적 지식은 사람의 내적 힘과 같습니다. 우리가 일반적으로 코딩할 때 내적, 외적 기술을 모두 연습하고 서로 격려해야 무술 고수의 수준에 도달할 수 있습니다. 좋아요, 더 이상 고민하지 말고 시작해 보겠습니다.

데이터베이스 트랜잭션

트랜잭션 경계

트랜잭션 시작 경계(begin)
트랜잭션 끝 경계(commit): 트랜잭션을 제출하고 완료 후 영구 저장합니다. 트랜잭션 데이터베이스 상태에 따라 업데이트됩니다.
비정상적인 트랜잭션 종료 경계(롤백): 트랜잭션을 취소하고 데이터베이스를 트랜잭션 실행 전의 초기 상태로 되돌린다.

MySQL.exe 프로그램을 시작할 때마다 별도의 데이터베이스 연결이 이루어집니다. 각 데이터베이스 연결에는 현재 트랜잭션 모드를 나타내는 전역 변수 autocommit이 있습니다. 여기에는 두 가지 선택적 값이 있습니다.

• 0: 수동 커밋 모드를 나타냅니다.

• 1: 자동 제출 모드를 나타내며 기본값은

이 값을 보고 수정할 수 있습니다.

데이터베이스 트랜잭션(ACID)의 네 가지 특성:

• 원자성: 트랜잭션은 원자적 연산 단위이며, 데이터를 수정하거나 모두 실행하거나 또는 전혀 실행하지 않습니다.

• 일관성: 트랜잭션이 시작되고 완료될 때 데이터가 일관성을 유지해야 합니다.

• 격리: 데이터베이스 시스템은 외부 동시 작업의 영향을 받지 않는 "독립적인" 환경에서 트랜잭션이 실행되도록 특정 격리 메커니즘을 제공합니다.

• 내구성: 트랜잭션이 완료된 후 데이터는 영구적이며 시스템 장애가 발생하더라도 유지될 수 있습니다.

트랜잭션 격리 수준

데이터베이스 트랜잭션 격리 수준은 한 트랜잭션이 다른 트랜잭션의 중간 결과를 읽을 수 있는지 여부에 관한 것입니다.

• Read Uncommitted(커밋되지 않은 콘텐츠 읽기)
  이 격리 수준에서 모든 트랜잭션은 커밋되지 않은 다른 트랜잭션의 실행 결과를 볼 수 있습니다. 이 격리 수준은 성능이 다른 수준보다 그다지 좋지 않기 때문에 실제 응용 프로그램에서는 거의 사용되지 않습니다. 커밋되지 않은 데이터를 읽는 것을 더티 읽기(dirty read)라고도 합니다.

• 읽기 커밋됨
  이것은 대부분의 데이터베이스 시스템에 대한 기본 격리 수준입니다(MySQL 기본값은 아님). 이는 격리의 간단한 정의를 충족합니다. 트랜잭션은 커밋된 트랜잭션에 의해 변경된 내용만 볼 수 있습니다. 이 격리 수준은 소위 반복 불가능한 읽기도 지원합니다. 동일한 트랜잭션의 다른 인스턴스가 이 인스턴스를 처리하는 동안 새로운 커밋을 가질 수 있으므로 동일한 선택이 다른 결과를 반환할 수 있기 때문입니다.

• 반복 읽기(재읽기)
  이것은 MySQL의 기본 트랜잭션 격리 수준으로, 동일한 트랜잭션의 여러 인스턴스가 동시에 데이터를 읽을 때 동일한 데이터 행을 볼 수 있도록 보장합니다. 그러나 이론적으로 이는 또 다른 까다로운 문제, 즉 팬텀 읽기(Phantom Read)로 이어집니다. 간단히 말하면, 팬텀 읽기는 사용자가 특정 범위의 데이터 행을 읽을 때 다른 트랜잭션이 해당 범위에 새 행을 삽입하는 것을 의미합니다. 사용자가 해당 범위의 데이터 행을 다시 읽으면 새로운 행이 있음을 알게 됩니다. " 좋아요. InnoDB와 Falcon 스토리지 엔진은 MVCC(Multiversion Concurrency Control) 메커니즘을 통해 이 문제를 해결합니다.

• 격리 수준이 높을수록 데이터의 완전성과 일관성이 보장되지만 동시성 성능에 미치는 영향은 더 커집니다.
  대부분의 애플리케이션에서는 데이터베이스 시스템의 격리 수준을 커밋된 읽기로 설정하는 것을 효과적으로 고려할 수 있습니다. 그러면 더티 읽기를 방지하고 동시성 성능이 향상됩니다. 반복 불가능한 읽기, 낭비된 읽기 및 유형 II 업데이트 손실과 같은 동시성 문제가 발생하더라도 이러한 문제가 발생할 수 있는 개별 상황에서는 비관적 잠금 및 낙관적 잠금을 사용하여 애플리케이션에서 이러한 문제를 제어할 수 있습니다.

트랜잭션 전파성

PROPAGATION_REQUIRED

현재 실행 중인 트랜잭션을 추가합니다. 현재 트랜잭션이 없으면 새 트랜잭션을 시작합니다. Spring 운영 데이터베이스의 기본 트랜잭션 전파 동작은 propagation_required입니다.

1. PROPAGATION_SUPPORTS
   현재 거래 중인 경우 거래로 실행됩니다. 더 이상 거래가 아닌 경우 비거래로 실행됩니다.

2. PROPAGATION_MANDATORY
   트랜잭션 내에서 실행되어야 합니다. 즉, 상위 트랜잭션에서만 호출할 수 있습니다. 그렇지 않으면 예외가 발생합니다.

3. PROPAGATION_REQUIRES_NEW
   현재 거래를 일시 중지하고 새 거래를 시작합니다.

4. PROPAGATION_NOT_SUPPORTED
   

   거래는 현재 지원되지 않습니다. 트랜잭션에 있는 경우 현재 트랜잭션이 일시 중단되고 비트랜잭션 동작으로 실행됩니다.

5. PROPAGATION_NEVER

   는 트랜잭션 내에서 실행할 수 없으며, 트랜잭션 내에서 실행되면 예외가 발생합니다.

6. PROPAGATION_NESTED
   상위 트랜잭션이 커밋되면 상위 트랜잭션이 롤백됩니다.

7. 행 수준 잠금
   

   Mysql의 세 가지 잠금 유형:

행 수준: 엔진 INNODB, 개별 행 레코드 잠금

페이지 수준: 엔진 BDB는 한 번에 인접한 레코드 그룹을 잠급니다.

테이블 수준: MyISAM 엔진은 전체 테이블을 잠그는 것으로 이해되며 동시에 읽을 수는 있지만 쓸 수는 없습니다.

세 가지 잠금의 특징은 대략 다음과 같이 요약할 수 있습니다.

1) 테이블 수준 잠금: 낮은 오버헤드, 빠른 잠금, 큰 잠금 세분성, 가장 높은 잠금 충돌 가능성 및 가장 낮은 동시성 .

2) 행 수준 잠금: 오버헤드가 높고 잠금이 느릴 수 있습니다. 잠금 세분성은 가장 작고 잠금 충돌 가능성도 가장 낮으며 동시성도 가장 높습니다.
3) 페이지 잠금: 비용과 잠금 시간은 테이블 잠금과 행 잠금 사이에 있습니다. 교착 상태는 테이블 잠금과 행 잠금 사이에 발생하며 동시성은 평균입니다.

여기서 주로 이야기하는 것은 행 수준 잠금입니다. 일반적으로 플래시 세일 시스템에서는 플래시 세일 중에 재고가 매우 중요한 데이터이기 때문에 행 수준 잠금을 사용합니다. 데이터베이스 테이블을 생성하는 중입니다. 다음 설정이 나타날 수 있습니다:

ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT=10 DEFAULT CHARACTER SET = utf8 comment='用户表

엔진을 InnoDB로 설정합니다. InnnoDB는 다른 엔진과 다릅니다. 첫째, 트랜잭션(TRANCSACTION)을 지원하고, 둘째, 행 수준 잠금을 사용합니다. .

InnoDB中两种模式的行级锁：

1）共享锁：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。 
( Select * from table_name where ……lock in share mode) 
2）排他锁：允许获得排他锁的事务更新数据，阻止其他事务取得相同数据集的共享读锁和 排他写锁。(select * from table_name where…..for update)

为了允许行锁和表锁共存，实现多粒度锁机制；同时还有两种内部使用的意向锁（都是表锁），分别为意向共享锁和意向排他锁。

• 意向共享锁（IS）：事务打算给数据行加行共享锁，事务在给一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁。

• 意向排他锁（IX）：事务打算给数据行加行排他锁，事务在给一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。

注意：InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，这一点与Oracle不同，后者是通过在数据块中对相应数据行加锁来实现的。InnoDB这种行锁实现特点意味着：只有通过索引条件检索数据，InnoDB才使用行级锁，否则，InnoDB将使用表锁！MySQL的行锁是针对索引加的锁，不是针对记录加的锁，所以虽然是访问不同行的记录，但是如果是使用相同的索引键，是会出现锁冲突的。应用设计的时候要注意这一点。

行级锁的优缺点

行级锁定的优点：

• 当在许多线程中访问不同的行时只存在少量锁定冲突。

• 回滚时只有少量的更改。

• 可以长时间锁定单一的行。

行级锁定的缺点：

• 比页级或表级锁定占用更多的内存。

• 当在表的大部分数据上使用时，比页级或表级锁定速度慢，因为你必须获取更多的锁。如果你在大部分数据上经常进行GROUP BY操作或

者必须经常扫描整个表，比其它锁定明显慢很多。

hibernate中通过行级锁实现的悲观锁。

一些例子：

假设有个表单products ，里面有id跟name二个栏位，id是主键。 
1: 明确指定主键，并且有此条记录，执行row lock。若查无此记录，无lock。

SELECT * FROM products WHERE id='3' FOR UPDATE;SELECT * FROM products WHERE id='3' and name="cat" FOR UPDATE;

2: 无主键，执行table lock。

SELECT * FROM products WHERE name='Mouse' FOR UPDATE;

3: 主键不明确，table lock。

SELECT * FROM products WHERE id<>&#39;3&#39; FOR UPDATE;

注意： FOR UPDATE仅适用于InnoDB，且必须在事务块(BEGIN/COMMIT)中才能生效。此外，如果A与B都对表id进行查询但查询不到记录，则A与B在查询上不会进行row锁，但A与B都会获取排它锁，此时A再插入一条记录的话则会因为B已经有锁而处于等待中，此时B再插入一条同样的数据则会抛出Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction。然后释放锁，此时A就获得了锁而插入成功。

以上就是MySQL中的事务与锁的内容，更多相关内容请关注PHP中文网（www.php.cn）！