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.

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.