MySQL架构基础

总的来说, MySQL可以看成是二层架构, 第一层是SQL层, 在MySQL数据库系统处理底层数据之前的所有工作都是在这一层完成的, 包括权限判断SQL解析、执行计划优化、Query Cache的处理等等. 第二层是存储引擎层, 也就是底层数据存取操作的实现部分, 由多种存储引擎共同组成.

各模块工作流程

MySQL使用插件式的存储引擎结构, 可以根据不同的业务场景选择不同的存储引擎. MySQL最常用的存储引擎是InnoDB和MyISAM, 两者的区别如下:

在大数据量，高并发量的互联网业务场景下，请使用InnoDB:

事务的特性

原子性(atomicity)
一个事务必须被视为一个不可分割的最小工作单元, 整个事务中的所有操作要么全部执行成功, 要么全部失败回滚, 对于一个事务来说, 不可能只执行其中的一部分操作.
一致性(consistency)
事务必须使数据库从一个一致性的状态变换到另一个一致性的状态, 也就是说一个事务执行之前和执行之后都必须处于一致性的状态. 拿转账来说, 假设用户A和用户B两者的钱加起来一共是5000, 那么不管A和B之间如何转账, 转几次账, 事务结束后两个用户的钱相加起来应该还得是5000, 这就是事务的一致性.
隔离性(isolation)
并发的事务之间是相互隔离的, 一个事务所做的修改在最终提交之前, 对其他事务是不可见的. 例如, 账户A有5000元存款, 执行完转账语句(-500), 只要该事务没有提交, 对其他事务来说账户余额还是5000元.
持久性(durability)
事务一旦提交, 其对数据库的修改就是永久性的, 即使系统崩溃, 修改的数据也不会丢失.

并发事务带来的问题

更新丢失(Lost Update)
多个事务修改同一行记录, 后面的修改覆盖了前面的修改.
脏读(Dirty Reads)
一个事务可以读取另一个事务未提交的数据.
不可重复读(Non-Repeatable Reads)
同一个事务中执行两次相同的查询, 可能得到不一样的结果. 这是因为在查询间隔内，另一个事务修改了该记录并提交了事务.
幻读(Phantom Reads)
当某个事务在读取某个范围内的记录时, 另一个事务又在该范围内插入了新的记录, 当之前的事务再次读取该范围的记录时, 会产生幻行.

隔离级别
在MySQL常用的存储引擎中, 只有InnoDB支持事务, 所以这里说的隔离级别指的是InnoDB下的事务隔离级别.

READ UNCOMMITTED(读未提交)
在该隔离级别, 事务中的修改即使没有提交, 对其他事务也都是可见的. 避免了更新丢失的发生.
READ COMMITTED(读已提交)
在该隔离级别, 一个事务只能看见已经提交的事务所做的修改. 避免了更新丢失和脏读.
REPEATABLE READ(可重复读)
MySQL默认的隔离级别, 该级别保证了在同一个事务中多次读取同样的记录的结果是一致的. 避免了更新丢失、脏读、不可重复读和幻读. (注意看MySQL官网, RR隔离级别下解决了幻读问题)
SERIALIZABLE(可串行化)
SERIALIZABLE是最高的隔离级别, 它通过强制事务串行化执行, 避免了并发事务带来的问题.

隔离级别	读数据一致性	更新丢失	脏读	不可重复读	幻读
读未提交	最低级别, 只能保证不读取物理上损坏的数据	×	√	√	√
读已提交	语句级	×	×	√	√
可重复读	事务级	×	×	×	×
可串行化	最高级别, 事务级	×	×	×	×

MySQL有三种类型的锁:

表锁

MyISAM存储引擎使用的是表锁, 表锁有两种模式: 读锁(read lock)和写锁(write lock), 也叫共享锁(shared lock)和排他锁(exclusive lock). 读锁和写锁的关系如下:

是否兼容	读锁(共享锁)	写锁(排他锁)
读锁(共享锁)	是	否
写锁(排他锁)	否	否

MyISAM存储引擎在执行查询操作之前, 会自动给涉及的所有表加读锁, 在执行更新操作(update、delete、insert)之前, 会自动给涉及的表加写锁. 这个过程并不需要用 lock table 命令给表显示加锁.

MyISAM存储引擎在自动加锁时, 总是一次性获得 sql 语句所需要的全部锁, 所以显示锁表的时候, 必须同时给所有涉及的表加锁. 这也是 MyISAM 表不会出现死锁（deadlock）的原因.

行锁

InnoDB存储引擎使用的是行锁, 行锁的共享锁和排他锁与表锁类似, 差别在于行锁作用于某一行记录.

关于InnoDB锁的详细介绍, 看这篇文章: InnoDB并发控制