细聊MySQL的Innodb存储引擎（一）

        从MySQL5.5开始，Innodb就成为MySQL的默认存储引擎了。可想而知，Innodb已经成为MySQL的主要生产方式。那Innodb到底有什么本事能够击败其它几位存储引擎而荣登宝座呢？下面，我就来和大家一起探讨探讨牛逼的Innodb引擎。Innodb涉及到的知识点比较多，所以我会分几篇来叙述，此篇主要介绍Innodb的基本概念和架构。

        要了解Innodb，首先需要了解MySQL的ACID模型。何为ACID？ACID指的是事务的原子性（A）、一致性（C）、隔离性（I）、持久性（D）。

        原子性表示事务是不可分割的。比如一个事务中包括一个插入操作和一个更新操作，那么这两个操作要么一起完成，要么一起撤销，不能某一个完成，另一个未完成。

        一致性指的是关系一致性（个人理解），比如A表与B表有外键约束的关系，A表的主键是B表的外键，那么当A表某一个记录被删除时，B表引用此记录的行也要被删除，从而保证数据一致。

        隔离性指某个事务内的操作对外界不可见，除非此事务被提交。比如同时有两个客户端对同一个表进行操作。A客户端首先读取了test表，查看到有一项记录t1=1，此时B客户端对test表进行更新操作，使t1=2，在B客户端进行更新操作后，A客户端再次读取test表，此时查看到的结果仍然是t1=1，这就表明B的操作对A是不可见的，这就叫做隔离性。

        持久性，这个很好理解，就是指数据操作后要保持它的状态，无论服务器重启、关机。

        Innodb是支持事务的存储引擎，为了使事务具有以上所描述的ACID特性。Innodb使出了浑身解数，运用了各种空间管理及锁管理技术，在保证运行效率的基础上实现了事务特性。下面，我们就来研究下Innodb到底是使用了哪些技术来实现这些特性的。

        Innodb的锁

        锁的作用是保证数据的一致性、隔离性与原子性。MySQL有行级锁与表级锁。行级锁可以对数据中的某一行加锁，当进程获取行级锁时，其它进程可对同一表中的其它行进行操作。而表级锁只能对整个表进行加锁。Innodb是实现行级锁的，当某一行被处理它的进程获取锁时，其它的进程就不能处理这一行了，而必须等待持有锁的进程释放锁后才能处理。这样，数据在某一时刻或某一事务中就只能被一个会话修改，从而保证数据的一致性。其原理和互斥资源的访问差不多。

        Innodb实现了标准的行级锁，行级锁有两种类型，一种为共享锁，另一种为独占锁。共享锁允许多个会话同时读某一行，独占锁则不允许，必须等待直到持有锁的会话释放锁后才能读取。而对于写操作，共享锁与独占锁都必须等待持有锁的会话释放锁后才能获取锁，进而进行操作。

        此外，MySQL为了支持更高粒度的锁机制，还设计了意向锁。意向锁是为正式加锁前做准备的。意向锁分为共享意向锁与独占意向锁。比如需要更新一条记录，那么，如果在执行更新记录前加上独占意向锁，那么在更新时会立即获得独占锁。设计意向锁的主要目的是向其它的会话展示当前会话正准备获取锁。意向锁为表级锁，并且它不会阻塞任何操作。下表主要展示行级锁与意向锁之间的兼容性。如果锁之间兼容，则事务可以同时获取，否则事务只能等待当前持有的锁释放才能获取。

        X为独占锁

        IX为意向独占锁

        S为共享锁

        IS为意向共享锁

        锁之间的冲突可能会导致死锁，如果两个会话互相等待对方释放锁，而自身又没有主动释放锁时就会导致死锁。以下是一个死锁的例子：

        首先创建表并插入测试数据

idname1wangweiak472wangweim4a1


测试一中的观察点2的结果集为
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name
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wangweiak47
2
wangweim4a1
3
google

测试一中的观察点3的结果集为
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name
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wangweiak47
2
wangweim4a1

        可知在A事务为提交的时候，B事务对A事务的插入操作是不可见的。

测试二中的观察点1的结果集为
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name
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wangweiak47
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wangweim4a1
测试二中的观察点2的结果集为
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wangweiak47
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wangweim4a1
3
google
测试二中的观察点3的结果集为
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wangweiak47
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        可知在A事务提交后，如果B事务未提交，则B事务对A事务的插入操作仍然是不可见的。在REPEATABLE-READ隔离级别，事务以第一次的查询快照为准，别的事务不管提交与否，对本事务均是不可见的。

        2、以READ-COMMITTED模式启动服务器。注意，当设置READ-COMMITTED与READ-UNCOMMITTED隔离等级时，需设置参数binlog_format=row。
        执行测试用例可知，测试一中的结果与REPEATABLE-READ隔离级别的测试结果相同。在测试二中，结果如下：

测试二中的观察点1的结果集为
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wangweiak47
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wangweim4a1
测试二中的观察点2的结果集为
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wangweiak47
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wangweim4a1
3
google
测试二中的观察点3的结果集为
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name
1
wangweiak47
2
wangweim4a1
3
google

        在测试二中，当A事务提交后，B事务就能获取A事务最新插入的数据。如果B事务在A事务提交之前用相同的查询条件查询过结果集，那么B事务两次获取的结果集就会不一样，导致脏读。
        3、以READ-UNCOMMITTED模式启动服务器，按测试用例执行后可知，在测试一中，当A事务进行插入操作未提交时，B事务就能获取A事务插入的数据。所以，它的隔离性更差。

        4、SERIALIZABLE模式为最强的隔离等级，因为服务器是将事务串行化来逐个处理的，但这个模式下也会产生大量的超时现象和锁竞争。
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