Блокировка и транзакции в MySQL: выбор метода защиты

Быстрый ответ

В MySQL для большего числа операций рекомендуется использовать транзакции. Они обеспечивают надежность согласно принципам ACID и предоставляют возможность откатить изменения при помощи ROLLBACK;, сохраняя при этом целостность данных.

START TRANSACTION;
-- создаем счет для щедрого пользователя с user_id = 1
INSERT INTO accounts (user_id, amount) VALUES (1, 100);
-- пользователь user_id = 2 расходует свои средства на новые покупки
UPDATE accounts SET amount = amount – 100 WHERE user_id = 2;
COMMIT;

Блокировку таблиц следует использовать с большой осторожностью и только в специфических случаях, когда требуется полный контроль над процессами записи. Но взаимные блокировки могут привести к проблемам.

LOCK TABLES accounts WRITE;
-- пользователь с user_id = 1 ощущает удачу, обновим его счет
UPDATE accounts SET amount = amount + 100 WHERE user_id = 1;
UNLOCK TABLES;

Осознанное использование блокировок

Для защиты данных во время операций чтения и обновления применяйте избирательные блокировки с SELECT ... FOR UPDATE. Они активны на протяжении всей транзакции:

START TRANSACTION;
-- SELECT с запросом блокировки строки. Не трогайте, иначе настанет конфликт!
SELECT * FROM accounts WHERE user_id = 1 FOR UPDATE;
UPDATE accounts SET amount = amount + 100 WHERE user_id = 1;
COMMIT;

Используйте уровень изоляции SERIALIZABLE или команду START TRANSACTION WITH CONSISTENT SNAPSHOT;, чтобы предотвратить фантомное чтение.

Для гарантаи безопасности вставки данных при возможном совпадении, используйте вставку при условии отсутствия данных. Уникальные индексы в сочетании с проверочными условиями повысят эффективность работы:

-- Проверяем, чтобы у пользователя user_id = 1 не было нескольких счетов
INSERT INTO accounts (user_id, amount)
SELECT 1, 100 FROM DUAL
WHERE NOT EXISTS (SELECT 1 FROM accounts WHERE user_id = 1);

Понимание уровней изоляции и управление параллелизмом

Управление уровнями изоляции

Выбор уровня изоляции оказывает значительное влияние на целостность и параллельную обработку данных. Важно осознавать различия между уровнями, начиная от READ UNCOMMITTED до SERIALIZABLE.

Подробнее об этом расскажет наш спикер на видео

Рациональное использование блокировок

Исключающие блокировки (SELECT ... FOR UPDATE) запрещают другим транзакциям чтение и запись, в отличие от общих блокировок (SELECT ... LOCK IN SHARE MODE), которые позволяют одновременное чтение, но запрещают запись.

Обработка взаимных блокировок

MySQL умеет автоматически распознавать и устранять взаимные блокировки, когда две транзакции мешают выполнению друг друга.

Пессимистичный или оптимистичный подход

Можете выбрать между пессимистичным и оптимистичным подходами. Первый применяется в условиях ожидаемых конфликтов, второй исходит из того, что конфликты будут редкими, и проверка на блокировки происходит только перед подтверждением транзакции.

Визуализация

🏦 ТРАНЗАКЦИИ (🔁): Транзакции можно сравнить с банковскими сотрудниками, которые гарантируют безопасность, но время от времени могут создать очереди.

🏦 БЛОКИРОВКА ТАБЛИЦ (🔒): Блокировка таблиц схожа с эксклюзивным обслуживанием в банке — операции проводятся быстро для одного клиента, но могут вызвать задержку для всех остальных.

🔁 против 🔒:

• Транзакции (🔁): жизнеспособное и безопасное решение — лучший вариант для большинства операций.
• Блокировка таблиц (🔒): обеспечивает эксклюзивную скорость выполнения для одного клиента — требует осознанного использования.

Выбирайте метод в зависимости от ситуации! 🧐👆

Оптимизация производительности

Стратегия использования блокировок

Где это возможно, следует отдавать предпочтение блокировкам на уровне строк вместо блокировки на уровне таблиц. Это помогает поддерживать параллелизм и предотвращать взаимные блокировки.

Разумное использование блокировок

Применяйте вручную заданные блокировки в рамках стратегии многопользовательского lock-менеджемента. Вручную заданные блокировки определяют тип блокировки для строк таблицы в самом начале транзакции.

Проектирование базы данных

Правильно спроектированная база данных и продуманное использование индексов могут значительно сократить потребность в активном использовании блокировок и улучшить эффективность транзакций.

Полезные материалы

1. MySQL :: Руководство по MySQL 8.0 :: 8.11 Оптимизация операций блокировки — официальная документация MySQL, содержащая методы оптимизации блокировок.
2. Страница не найдена – Percona Database Performance Blog — обзор от Percona о преимуществах и недостатках блокировки таблиц в MySQL.
3. Руководство Toptal: Управление транзакциями в MySQL и значение ACID — подробное руководство по управлению транзакциями и принципам ACID в MySQL.
4. Понимание уровней изоляции MySQL и их влияние на блокировку — анализ от Percona о влиянии уровней изоляции на блокировки в MySQL.
5. MySQL :: Руководство по MySQL 8.0 :: 8.11 Оптимизация операций блокировки — подробное руководство MySQL, которое объясняет особенности различия между транзакциями и блокировкой таблиц.