百木园这本书去年11月出的,今年中文版也出了,并且直接上了微信读书,之后有空就读一读,分享下读书笔记~
原文内容比较充实,建议有时间可以读一下原文.
第一章主要是个概览.
MySQL的逻辑架构
默认情况下,每个客户端连接都会在服务器进程中拥有一个线程,该连接的查询只会在这个单独的线程中执行,该线程驻留在一个内核或者CPU上.
线程池
优化器会向存储引擎询问它的一些功能、某个具体操作的成本,以及表数据的统计信息.
query cache 5.7.20弃用 8.0移除
考虑应用自己在redis中缓存
并发控制
只要有多个查询需要同时修改数据,就会产生并发控制问题
读写锁
处理并发读/写访问的系统通常实现一个由两种锁类型组成的锁系统
这两种锁通常被称为共享锁(shared lock)和排他锁(exclusive lock),也叫读锁(read lock)和写锁(write lock)
锁的粒度
通过降低锁的粒度提高共享资源并发性
只锁定包含需要修改的部分数据
表锁
table lock
最基本 开销最小的锁策略(锁本身的开销 不是指查询/修改性能)
行级锁
row lock
最大程度支持并发处理 最大的锁开销
行级锁是在存储引擎中实现
事务
事务就是一组SQL语句,作为一个工作单元以原子方式进行处理
要么全部执行成功 要么全部执行失败
ACID
隔离级别
这里谈的是ANSI SQL中的定义
-
READ UNCOMMITTED: 未提交读
在事务中可以查看其他事务中还没有提交的修改
脏读(dirty read): 读取未提交的数据 -
READ COMMITTED: 已提交读
大多数数据库系统的默认级别
但MySQL不是
一个事务可以看到其他事务在它开始之后提交的修改,但在该事务提交之前,其所做的任何修改对其他事务都是不可见的.
允许不可重复读(nonrepeatable read) 同一个事务中两次执行相同语句 可能看到不同结果 -
REPEATABLE READ: 可重复读
解决了不可重复读
无法解决幻读(phantom read) 读取范围数据时 如果另一个事务在该范围插入了新的 再次读取会产生换行(phantom row)
InnoDB和XtraDB通过MVCC解决
这也是MySQL默认的隔离级别 -
SERIALIZABLE: 可串行化
该级别通过强制事务按序执行,使不同事务之间不可能产生冲突,从而解决了前面说的幻读问题.
会在读取的每一行数据上都加锁,所以可能导致大量的超时和锁争用的问题.
使用场景较少 除非需要严格确保数据安全 并且接收并发性能下降
死锁
两个或多个事务相互持有和请求相同资源上的锁,产生了循环依赖.
当多个事务试图以不同的顺序锁定资源时会导致死锁.
数据库系统实现了各种是说检测和锁超时机制
InnoDB目前处理死锁的方式是将持有最少行级排他锁的事务回滚
锁的行为和顺序和存储引擎相关
console1:
start transaction ;
update user set user_name=\'cc11\' where user_id=1;
update user set user_name=\'cc22\' where user_id=2;
commit ;
console2:
start transaction ;
update user set user_name=\'cc222\' where user_id=2;
update user set user_name=\'cc111\' where user_id=1;
commit ;
单步执行
[40001][1213] Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
事务日志
事务日志有助于提高事务的效率.存储引擎只需要更改内存中的数据副本,而不用每次修改磁盘中的表,这会非常快.
事务日志只追加 顺序I/O
WAL write-ahead logging 预写日志 修改数据最终要两次磁盘写入
MySQL中的事务
描述的是InnoDB引擎中的事务
理解AUTOCOMMIT
默认开启 单个语句也是包裹在事务中 自动提交
可以通过set autocommit=0/1进行开关
用begin或者start transaction来开启事务
用commit提交 rollback回滚
有一些命令,当在活动的事务中发出时,会导致MySQL在事务的所有语句执行完毕前提交当前事务
比如一些DDL命令 alter table等
可以通过SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL改变隔离级别 下一个事务开始时生效
在事务中混合使用存储引擎
MySQL的事务由下层存储引擎实现
在同一个事务中,混合使用多种存储引擎是不可靠的.
隐式锁定和显式锁定
InnoDB使用两阶段锁定协议(two-phase locking protocol).
事务执行期间,随时都可以获取锁,但锁只有在提交或回滚后才会释放,并且所有的锁会同时释放.
前面描述的锁定机制都是隐式的.InnoDB会根据隔离级别自动处理锁.
显式的(不属于SQL规范)
SELECT … FOR SHARE
SELECT … FOR UPDATE
MySQL还支持LOCK TABLES和UNLOCK TABLES
这两个命令在服务器级别实现
因为InnoDB支持行级锁 没必要使用
建议: 除了在禁用AUTOCOMMIT的事务中可以使用之外,其他任何时候都不要显式地执行LOCK TABLES,不管使用的是什么存储引擎.
多版本并发控制
MySQL的大多数事务型存储引擎使用的都不是简单的行级锁机制.它们会将行级锁和可以提高并发性能的多版本并发控制(MVCC)技术结合使用.
不同数据库的实现细节不一样
可以认为MVCC是行级锁的一种变种 它在很多情况下避免加锁 因此开销更低
通过数据快照实现
- InnoDB为每个事务启动时分配一个事务ID
- 该事务修改记录时 向Undo log写入一条如何恢复回去的undo记录 事务回滚指针指向该记录
- 当不同会话读取聚簇主键索引记录时 InnoDB会把记录的事务ID和该会话的读取视图比较 如果更改他的事务未提交 则跟踪undo log直到一个符合可见条件的事务ID
大多数读取通过这种方式不需要获取锁(通过读取快照) 缺点是存储引擎会对每一行存储更多数据 做更多工作
MVCC仅适用于REPEATABLE READ和READ COMMITTED隔离级别.
(可以想象对于可重复读 读取的事务id固定为事务进行中第一次读的可见事务id 对于读已提交 读最新的可见事务id
另外两个因为不需要事务版本(一个是脏读 一个是串行化的) 和MVCC不是很适配(当然要看不同引擎的实现)
复制
Replication
一主多从
数据文件结构
在8.0版本中,MySQL将表的元数据重新设计为一种数据字典,包含在表的.ibd文件中
使得表结构上的信息支持事务和原子级数据定义更改
除了以来information_schema检索表定义和元数据
引入了字典对象缓存 LRU的内存缓存
使得服务器访问表的元数据减少了I/O
每个表的.ibd和.frm文件被替换为已经被序列化的字典信息(.sdi).
InnoDB引擎
为处理大量短期事务而设计 这些事务预期通常是正常提交 很少会被回滚
默认情况下,InnoDB将数据存储在一系列的数据文件中,这些文件统被称为表空间(tablespace)
InnoDB使用MVCC来实现高并发性,并实现了所有4个SQL标准隔离级别.
默认为REPEATABLE READ隔离级别,并且通过间隙锁(next-key locking)策略来防止在这个隔离级别上的幻读：
InnoDB不只锁定在查询中涉及的行,还会对索引结构中的间隙进行锁定,以防止幻行被插入
基于聚簇索引构建
但是,因为二级索引（secondary index,非主键索引）需要包含主键列,如果主键较大,则其他索引也会很大.如果表中的索引较多,主键应当尽量小.
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作者：fairjm
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