并发控制的核心,说白了就是解决"争抢"问题。当多个事务同时对一条数据进行操作时,如果没有妥善的机制,就会引发一系列麻烦。最常见的就是脏读、不可重复读和幻读。脏读就是你读到了别人还没提交的修改,万一人家后面回滚了,你读到的就是垃圾数据。不可重复读指的是在同一个事务里,你两次读取同一行数据,结果内容不一样了,因为中间被别的事务修改了。幻读更诡异,你两次查询同一个范围,第二次却多出来几行"幽灵数据",因为别的事务插入了新记录。
为了解决这些问题,MySQL搞了个事务隔离级别的东西。从低到高有读未提交、读已提交、可重复读和串行化。默认级别是可重复读,在这个级别下,MySQL通过MVCC(多版本并发控制) 机制,给每个读操作提供一个数据快照,这样你在同一个事务里每次读到的数据都是一致的,避免了不可重复读和幻读。而写操作则会通过加锁来保证安全。
说到锁,这是并发里最核心也最容易出问题的地方。MySQL里的锁大致分为共享锁和排他锁,也就是我们常说的读锁和写锁。读锁是共享的,多个事务可以同时加读锁;写锁是排他的,一个事务加了写锁,其他事务既不能读也不能写。InnoDB还实现了行级锁,能够更精细地控制并发,不像MyISAM那样一锁就锁整张表。
但行级锁也带来了新的问题------死锁。举个例子,事务A锁住了第1行,同时想访问第2行;而事务B锁住了第2行,同时想访问第1行。俩人互相等着,谁也不肯先放手,这就死锁了。MySQL有死锁检测机制,一旦发现就会自动回滚其中一个事务,让另一个继续执行。我们在写业务代码时,要尽量保证多个事务访问资源的顺序一致,这样可以大大降低死锁的概率。
在高并发场景下,比如那个经典的库存扣减问题,处理不当就会导致超卖。来看看这段代码:
在并发环境下,多个请求同时执行到查询,可能都看到库存为1,都认为可以扣减,结果库存一下子变成负数了。正确的做法应该是这样:
直接在UPDATE语句里加上条件判断,利用MySQL的行锁机制,让扣减操作变成原子性的。同时可以通过判断返回值来确定是否扣减成功。
除了锁机制,合理的索引设计也对并发性能至关重要。没有合适的索引,查询可能会升级为表锁,或者导致全表扫描,严重拖慢系统。该建的索引一定要建,但也不能乱建,索引过多会影响写性能,需要根据实际业务查询模式来权衡。
对于读多写少的场景,可以采用读写分离架构,用主库处理写操作,多个从库承担读请求,这样能有效分摊压力。如果单表数据量太大,还要考虑分库分表,把数据分散到不同的数据库实例中。
另外,连接池的配置也很关键。每次建立数据库连接都是很耗资源的操作,使用连接池可以复用连接,避免频繁创建和销毁。但连接数不是越大越好,设置过大会导致数据库负载过高,一般需要根据实际压测结果来调整。
说到底,MySQL并发优化是个系统工程,需要从事务设计、SQL优化、索引策略、架构设计等多个层面综合考虑。没有什么银弹,最好的方案永远是适合自己业务特点的方案。平时要多观察监控指标,比如QPS、TPS、连接数、锁等待时间等,及时发现瓶颈所在。只有把这些知识点都融会贯通,才能在真正的并发洪峰面前,让我们的数据库稳如泰山。