[5分钟讲解]数据库并发问题和解决思路

前置知识

数据库事务:是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单位,由一个有限的数据库操作序列构成。refer

事务的四大基本要素:ACID refer

划重点:
在ACID四大要素中,Isolation要素确定了其他用户和系统对事务完整性的可见性。而事务的并发所带来的问题往往与Isolation要素的执行情况有关。

事务并发可能带来的问题

  • 脏读(dirty read)(w-w conflict): A事务修改数据并回滚,但在回滚之前数据已经被B事务读取
  • 不可重复读(R-W-R conflict): 在一个事务过程中,前后两次读到的数据不一致(被中途被其他事务修改)
  • 丢失提交(lost update problem, W-W conflict): 两个事务同时对一个数据进行读写操作(e.g. 取出数据并+1),可能导致其中一个事务的写操作未达到预期效果,像是丢失一样。
  • 幻读(incorrect summary problem):A事务修改所有数据行之后,B事务插入新数据,A再查询总行数。

如何解决

方案1: 设置数据库级别

划重点:
为了解决事务并发引起的问题,SQL标准定义了4个事务隔离级别作为数据库层面的标准: refer

  • Read Uncommitted
  • Read Committed
  • Repeatable Read
  • Serializable


    image.png

事务隔离级别在各个数据库的实现方式不同,但都符合SQL的标准。
以MySql为例,默认的事务隔离级别为:Repeatable Read。

通过设置事务隔离级别,可以解决事务并发带来的问题。但在实际应用中并不一定是最好的解决办法,因为:

  1. 隔离级别越高,并发性能越低。
  2. 数据库事务隔离级别的设置是全局设置,会影响整个数据库并发性能。


    image.png

方案2: 对数据(表或行)加锁

前置知识
  • 乐观锁和悲观锁 refer
    数据库事务隔离级别的实现本质还是锁机制,只是数据库可以根据隔离级别的设置来隐式的加解锁。
数据库层面的显式悲观锁

除了设置数据库事务隔离级别之外(隐式的加解锁),我们还可以在执行某些事务的过程中通过“显式加锁“来解决并发问题。
以MySql为例:refer

  • 如果读取出来的结果集需要修改后再提交,需使用select ... for update读取结果集。(用于解决“丢失提交”的问题)
  • 当有关联关系的两个实体可能同时新增时,一方因新增实体修改关联关系,需使用select ... in share mode查询另一方数据进行关联关系的更新。

以上两种加锁方式,本质上都是数据库层面的悲观锁实现。

应用层面的乐观锁

乐观锁的实现需要配合数据库的update语句来实现。在进行update这个原子操作的同时进行version或timestamp的验证。如果发现版本已更新,则回退。

Note: Mysql数据库的Update语句中嵌套子查询(查询其他表)的情况下下,不会锁子查询涉及的表。所以,在有查A表版本,更新B表这样的操作时,只能通过select ..for update这样的悲观锁将A表的数据进行锁定。
A locking read clause in an outer statement does not lock the rows of a table in a nested subquery unless a locking read clause is also specified in the subquery. refer

应用层面的悲观锁

如果有多个分布式的应用需要与数据库产生并发操作,那么我们可以引入一个第三方协调服务来处理并发问题,其本质还是一种悲观锁的实现。
例如: 基于zookeeper的分布式锁

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,214评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,307评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,543评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,221评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,224评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,007评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,313评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,956评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,441评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,925评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,018评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,685评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,234评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,240评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,464评论 1 261
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,467评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,762评论 2 345