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2021 大厂 Java 开发面试总结 + 解答,21 条 MySQL 性能调优经验

发布于: 2021 年 09 月 23 日

正文

谈到 MYSQL 的事物, 相信大家对这几个概念都不会陌生:


  • 四大特性:ACID

  • 并发问题

  • 脏读

  • 不可重复读

  • 幻读

  • 隔离级别

  • Read Uncommitted(读未提交)

  • Read Committed(读提交)

  • Repeatable Read(可重读)

  • Serializable(可串行化)


下面的思维导图可能更表达得清晰??



MySQL 的默认事物隔离级别是 RR (Repeatable Read) ,可重复读级别是能够解决脏读、不可重复读的这两个事物并发问题的,但是幻读的问题仍会存在,如果使用Serializable的隔离级别,对于高并发的业务来说是不实际的。那么 MySQL 是如何解决幻读这个棘手的问题呢?


没错,MySQL 通过MVCC(多版本并发控制)和Gap Lock(间隙锁)这两个机制解决了幻读的问题~


那么这两种方式具体又是如何实现的呢?


这里我们先讲一下 MySQL 的**"读"的区别**。因为在事物隔离级别中的**"读"**,分为快照读(snapshot read)当前读(current read)

1. 当前读(current read)

select...lock in share mode (共享读锁) select...for update update , delete , insert


读取的是最新的数据,并且对读取的记录加锁,阻塞其他事物对当前事物查询数据的修改和插入,从而解决幻读。


实现方式:Next-key Locks(临键锁)


官方对临键锁的定义是:


A next-key lock is a combination of a record lock on the index record and a gap lock on the gap before the index record.


简单来说就是 临键锁 = 行记录锁 + 间隙锁


行锁、间隙锁这个锁的概念,下文会介绍。所以这里我们只要知道的是,对于事物的当前读模式,是通过 Gap-Key-Locks 解决的。

2. 快照读(snapshot read)

select * from table


单纯的 select 操作


Read Committed 隔离级别:每次 select 都生成一个快照读。


Read Repeatable 隔离级别:开启事务后第一个 select 语句才是快照读的地方,而不是一开启事务就快照读。


实现方式:undolog 和 MVCC


undolog 用于数据的撤回操作,它记录了修改的反向操作,比如,插入对应删除,修改对应修改为原来的数据,通过 undo log 可以实现事务回滚,并且可以根据 undo log 回溯到某个特定的版本的数据。


MVCC 就是上文提到的多版本并发控制。

实现方式

MVCC

MVCC 只是工作在两种事务级别底下:


  • Read Committed

  • Repeatable Read


MVCC 每行记录后面保存三个隐藏的列,其中其主要作用的有两列


DB_TRX_ID: 记录行数据创建时的事物版本号。每开启一个事物,事物版本号都会递增。


DB_ROLL_PTR: 记录行数据何时过期(或者被删除)。指向前一个版本的 undolog 记录,组成 undo 链表。如果更新了行,则撤消日志记录包含在更新行之前重建行内容所需的信息。


  • INSERT

  • 插入数据时, DB_TRX_ID 记录的是当前新增数据的事物版本号

  • DELETE

  • 删除数据时,DB_ROLL_PTR 记录的是当前操作删除的事物版本号

  • UPDATE

  • 更新数据时,插入一条新的数据,DB_TRX_ID 记录的是当前更新数据的事物版本号

  • 将旧数据的 DB_ROLL_PTR 值更新为当前更新数据的事物版本号

  • SELECT

  • 查询规则如下:

  • 查找数据行版本号早于当前事务版本号的数据行记录,也就是说(当前的查询的事物版本号 >= DB_TRX_ID 中的值)

  • 这样就能确保事物读取的数据,要么是当前事物已经存在的,要么是当前事物所操作过的。

  • 查找删除版本号要么为 NULL,要么大于当前事务版本号的记录。也就是说 (DB_ROLL_PTR IS NULL OR DB_ROLL_PTR > 当前的查询的事物版本号)

  • 这样确保查询出来的数据行记录在事务开启之前没有被删除。

总结

我们总是喜欢瞻仰大厂的大神们,但实际上大神也不过凡人,与菜鸟程序员相比,也就多花了几分心思,如果你再不努力,差距也只会越来越大。


面试题多多少少对于你接下来所要做的事肯定有点帮助,但我更希望你能透过面试题去总结自己的不足,以提高自己核心技术竞争力。每一次面试经历都是对你技术的扫盲,面试后的复盘总结效果是极好的!


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