基礎(chǔ)2 事務(wù)與鎖

最初癞埠,接觸到事務(wù)中的鎖概念是從數(shù)據(jù)庫(kù)原理開(kāi)始的状原。其中,鎖相關(guān)的類(lèi)型概念也比較多苗踪,如共享鎖颠区,排他鎖,意向鎖通铲,悲觀鎖瓦呼,樂(lè)觀鎖等等。

一 數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的概念和特性:

1 數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)(Database Transaction) ,是指作為單個(gè)邏輯工作單元執(zhí)行的一系列操作,要么完全地執(zhí)行,要么完全地不執(zhí)行测暗。

2 事務(wù)應(yīng)該具有4個(gè)屬性:原子性央串、一致性、隔離性碗啄、持久性质和。這四個(gè)屬性通常稱(chēng)為ACID特性。

原子性(Atomicity):事務(wù)作為一個(gè)整體被執(zhí)行稚字,包含在其中的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作要么全部被執(zhí)行饲宿,要么都不執(zhí)行。
一致性(Consistency):事務(wù)應(yīng)確保數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)從一個(gè)一致?tīng)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)一致?tīng)顟B(tài)胆描。一致?tīng)顟B(tài)的含義是數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)應(yīng)滿(mǎn)足完整性約束瘫想。
隔離性(Isolation):多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時(shí),一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不應(yīng)影響其他事務(wù)的執(zhí)行昌讲。
持久性(Durability):一個(gè)事務(wù)一旦提交国夜,他對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改應(yīng)該永久保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

二 四大問(wèn)題

1短绸、臟讀
某個(gè)事務(wù)讀取的數(shù)據(jù)是另一個(gè)事務(wù)正在處理的數(shù)據(jù)车吹。而另一個(gè)事務(wù)可能會(huì)回滾,造成第一個(gè)事務(wù)讀取的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的醋闭。
2窄驹、不可重復(fù)讀
在一個(gè)事務(wù)里兩次讀入數(shù)據(jù),但另一個(gè)事務(wù)已經(jīng)更改了第一個(gè)事務(wù)涉及到的數(shù)據(jù)证逻,造成第一個(gè)事務(wù)讀入舊數(shù)據(jù)乐埠。
3、幻讀
幻讀是指當(dāng)事務(wù)不是獨(dú)立執(zhí)行時(shí)發(fā)生的一種現(xiàn)象囚企。例如第一個(gè)事務(wù)對(duì)一個(gè)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改丈咐,這種修改涉及到表中的全部數(shù)據(jù)行。同時(shí)洞拨,第二個(gè)事務(wù)也修改這個(gè)表中的數(shù)據(jù)扯罐,這種修改是向表中插入一行新數(shù)據(jù)负拟。那么烦衣,以后就會(huì)發(fā)生操作第一個(gè)事務(wù)的用戶(hù)發(fā)現(xiàn)表中還有沒(méi)有修改的數(shù)據(jù)行,就好象發(fā)生了幻覺(jué)一樣。
4花吟、更新丟失
多個(gè)事務(wù)同時(shí)讀取某一數(shù)據(jù)秸歧,一個(gè)事務(wù)成功處理好了數(shù)據(jù),被另一個(gè)事務(wù)寫(xiě)回原值衅澈,造成第一個(gè)事務(wù)更新丟失键菱。


三 鎖

1 排他鎖
獨(dú)占鎖也叫排他鎖,適用于修改數(shù)據(jù)的場(chǎng)合今布。它所鎖定的資源经备,其他事務(wù)不能讀取也不能修改。
2 共享鎖
共享鎖用于讀取數(shù)據(jù)操作部默,它是非獨(dú)占的侵蒙,允許其他事務(wù)同時(shí)讀取其鎖定的資源,但不允許其他事務(wù)更新它傅蹂。
3 意向鎖
意向鎖的含義是如果對(duì)一個(gè)結(jié)點(diǎn)加意向鎖纷闺,則說(shuō)明該結(jié)點(diǎn)的下層結(jié)點(diǎn)正在被加鎖;對(duì)任一結(jié)點(diǎn)加鎖時(shí)份蝴,必須先對(duì)它的上層結(jié)點(diǎn)加意向鎖犁功。
由兩種基本的鎖類(lèi)型(S鎖、X 鎖)婚夫,可以自然地派生出兩種意向鎖:
意向共享鎖(Intent Share Lock浸卦,簡(jiǎn)稱(chēng) IS 鎖):如果要對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象加S鎖,首先要對(duì)其上級(jí)結(jié)點(diǎn)加IS 鎖案糙,表示它的后裔結(jié)點(diǎn)擬(意向)加 S鎖镐躲;
意向排它鎖(Intent Exclusive Lock,簡(jiǎn)稱(chēng) IX 鎖):如果要對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象加X(jué) 鎖侍筛,首先要對(duì)其上級(jí)結(jié)點(diǎn)加 IX鎖萤皂,表示它的后裔結(jié)點(diǎn)擬(意向)加X(jué) 鎖。

引申出一種鎖類(lèi)型:
共享意向排它鎖(Shared Intent Exclusive Lock,簡(jiǎn)稱(chēng) SIX 鎖) :如果對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象加 SIX 鎖匣椰,表示對(duì)它加 S 鎖裆熙,再加 IX 鎖,即 SIX=S+IX禽笑。例如:事務(wù)對(duì)某個(gè)表加 SIX 鎖入录,則表示該事務(wù)要讀整個(gè)表(所以要對(duì)該表加S 鎖),同時(shí)會(huì)更新個(gè)別行(所以要對(duì)該表加 IX鎖)佳镜。

4 悲觀鎖
悲觀鎖(Pessimistic Lock)僚稿,每次去拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人會(huì)修改,所以每次在拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都會(huì)上鎖蟀伸,這樣別人想拿這個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)block直到它拿到鎖蚀同。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)里邊就用到了很多這種鎖機(jī)制缅刽,比如行鎖,表鎖等蠢络,讀鎖衰猛,寫(xiě)鎖等,都是在做操作之前先上鎖刹孔。

5 樂(lè)觀鎖
樂(lè)觀鎖(Optimistic Lock)啡省,每次去拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人不會(huì)修改,所以不會(huì)上鎖髓霞,但是在更新的時(shí)候會(huì)判斷一下在此期間別人有沒(méi)有去更新這個(gè)數(shù)據(jù)卦睹,可以使用版本號(hào)等機(jī)制。樂(lè)觀鎖適用于多讀的應(yīng)用類(lèi)型方库,這樣可以提高吞吐量分预,像數(shù)據(jù)庫(kù)如果提供類(lèi)似于write_condition機(jī)制的其實(shí)都是提供的樂(lè)觀鎖。

注:
悲觀鎖:利用數(shù)據(jù)庫(kù)本身的鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)薪捍。通過(guò)上面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)鎖的了解笼痹,可以根據(jù)具體業(yè)務(wù)情況綜合使用事務(wù)隔離級(jí)別與合理的手工指定鎖的方式比如降低鎖的粒度等減少并發(fā)等待。
樂(lè)觀鎖:利用程序處理并發(fā)酪穿。原理都比較好理解凳干,基本一看即懂。方式大概有以下3種
對(duì)記錄加版本號(hào).
對(duì)記錄加時(shí)間戳.
對(duì)將要更新的數(shù)據(jù)進(jìn)行提前讀取被济、事后對(duì)比救赐。

參考:http://blog.csdn.net/zztfj/article/details/7879613

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