mysql 存储引擎 innodb（一） 简单介绍
innodb 通过多版本并发控制（MVCC）来获得高并发性,并且实现了SQL标准的4种隔离级别，默认为REPEATABLE级别。同时，使用一种被称为next-key locking的策略来避免幻读（phantom）现象的产生。除此之外,InnoDB存储引擎还提供了插入缓冲（insert buffer)、二次读写(double write)、自适应哈希索引(adaptive hash index)、预读(read ahead)等高性能和高可用的功能。
一、MVCC(Multi-Version Concurrency Control)多版本并发控制。
特点，读不加锁，读写不冲突。
1. mvcc读操作
- 快照读 (snapshot read)：
读取的是记录的可见版本 (有可能是历史版本)，不用加锁 - 当前读 (current read)：读取的是记录的最新版本，并且，当前读返回的记录，都会加上锁，保证其他事务不会再并发修改这条记录。
- 快照读使用
# 简单select操作，属于快照读（不加锁）
select * from table where ? ;
- 当前读使用
#特殊的读操作，插入/更新/删除操作，属于当前读
#以下，除了第一句，加的是共享锁(S锁)，其他加的都是排他锁(X锁)
select * from table where ? lock in share mode;
select * from table where ? for update;
insert into table values (...);
update table set ? where ?;
delete from table where ?;
- 解释：为什么将 插入/更新/删除 操作，都归为当前读
update操作流程
1、mysql 收到update sql语句
2、mysql server根据where条件，读取第一条满足条件的记录
3、InnoDB引擎将第一条记录返回，并加锁(current read)
4、mysql server收到这条加锁的记录之后，会再发起一个update请求，更新这条记录。
5、重复第二条，再次读取一条满足条件的数据
二、InnoDB锁类型。
InnoDB存储引擎实现如下两种标准的行级锁
- 共享锁（S Lock）, 允许事务读一行数据
- 排他锁（X Lock），允许事务删除或更新一行数据
共享锁和排他锁的兼容
| type | X | S |
|---|---|---|
| X | 不兼容 | 不兼容 |
| S | 不兼容 | 兼容 |
注意：
（1）S锁和X锁都是行锁，兼容是指对同一记录（row）锁的兼容性.
（2）事务T1已经获得行R的共享锁，另一个事务T2可以立即获得行R的共享锁，这种情况称为锁兼容。事务T3想获得行R的排他锁，则必须等待事务T1、T2释放行R上的共享锁，这种情况成为锁的不兼容.
意向锁
作用：检测表锁和行锁的冲突。
说明：对细粒度的对象上锁，需要先对粗粒度的对象上锁。
例1：对行R上X锁，需要先对数据库D、表A、页P（innodb存储的最小物理单位）上IX锁。若任何一部分导致等待，该操作需要等粗粒度的锁完成；
例2：在行R上X锁之前，已经有事务对表A加了S锁，之后事务需要对表A加IX锁，由于不兼容，所以，该事务需要等待。
- 共享意向锁（IS LOCK)
- 排他意向锁（IX LOCK）
锁兼容：
| type | IS | IX | S | X |
|---|---|---|---|---|
| IS | 兼容 | 兼容 | 兼容 | 不兼容 |
| IX | 兼容 | 兼容 | 不兼容 | 不兼容 |
| S | 兼容 | 不兼容 | 兼容 | 不兼容 |
| X | 不兼容 | 不兼容 | 不兼容 | 不兼容 |
.
三、事务隔离级别
在讲事务隔离级别之前，我们先讲讲数据库的并发操作，可能带来的问题：
- 更新丢失 : 事务1的更新覆盖了事务2的更新操作。
- 读脏数据 ：事务1读到了事务2未提交的数据，事务2若回滚，事务1读到的就是错误的数据。
- 不可重复读 ： 事务1两次读取的数据不一致（原因，事务1两次读取的间隙，事务2修改/删除了数据）。
- 幻读 ： 事务1两次读取数据不一致（原因，事务1两次读取间隙，事务2新增了数据）。
如果不太明白，请继续往下看。
SQL标准的四种隔离级别（Innodb全部支持）
- READ UNCOMMITTED
事务中的修改，即使没有提交，对其他事务也是可见的。事务可以读取未提交的数据，导致脏读。 - READ COMMITTED
事务不能读取未提交的数据，避免脏读，但容易导致不可重复读（两次相同的查询操作，可能读到不同的数据）。 - REPEATABLE READ
该隔离级别下，保证同一事务中，两次相同的查询操作结果是一致的，避免不可重复读的发生，但不能防止幻读的发生 （innodb解决了该隔离级别下幻读的发生，下面会介绍。） - SERIALIZABLE
事务串行执行，避免幻读。它会在读的每一行数据都加锁。
InnoDB存储引擎默认支持的隔离级别是REPEATABLE READ,但是与标准的SQL不同的是，InnoDB存储引擎在REPEATABLE READ事务隔离级别下使用Next-Key Lock算法，避免了幻读的产生。达到了SQL标准的隔离级别SERIALIZABLE
理解Next-Key Lock
next-key lock是一个区间锁，它锁定的是一个范围
下面通过实例来说明：
mysql> create table test2(id int)engine = innodb;
Query OK, 0 rows affected
mysql> insert into test2 value(1),(5),(9),(12),(18);
Query OK, 5 rows affected
Records: 5 Duplicates: 0 Warnings: 0
# session 1
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected
mysql> select * from test2 where id = 9 for update;
+----+
| id |
+----+
| 9 |
+----+
1 row in set
#session 2
mysql> insert into test2 select 6;
#session 2 这个操作会被一直阻塞，直到session1的事务提交
通过上面例子可以知道，test2表有1，5，9，12，18 五条数据，当我们为9那行加排他锁的时候，innodb会锁住两个区间5-9，9-12，包括5，不包括12。（可以自己试验下）.
修改数据库事务隔离级别
set [session|global]
transaction isolation level
[READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE]
#例如
#设置当前会话的事务隔离级别为READ UNCOMMITTED
set session transaction isolation level read uncommitted;
#设置全局的事务隔离级别为REPEATABLE READ
set global transaction isolation level repeatable read;
四、Innodb后台线程
InnoDB存储引擎是多线程的模型，因此后台有多个不同的后台线程，负责处理不同的任务
- Master Thread
核心线程，负责将缓冲池中的数据异步刷新到磁盘，保证数据的一致性，包括脏页的刷新、合并插入缓冲、UNDO页的回收等。 - IO Thread
mysql存储引擎中，大量使用AIO来处理写IO请求，IO Thread用于处理这些IO请求的回调 - Purge Thread
事务提交后，其所使用的undolog可能不再需要，因此需要Purge Thread来回收已经使用并分配的undolog页（1.1以前，purge操作在master thread中进行，1.1以后，独立在purge thread中） - Page Cleaner Thread
执行脏页刷新操作（1.2以后引入的，之前在master thread中操作)
五、日志
- 错误日志
# 查看错误日志路径
show variables LIKE 'log_error';
查询结果：
| Variable_name | Value |
|---|---|
| log_error | /var/log/mysqld.log |
.
- 慢查询日志
慢查询日志可以帮助我们定位可能存在问题的sql语句，从而进行sql语句层面的优化。
MySQL默认没有开启慢查询日志，需要手动开启
# 查看 慢查询日志是否开启
show variables LIKE 'slow_query_log';
查询结果：
| Variable_name | Value |
|---|---|
| slow_query_log | OFF |
设置slow_query_log 的值为 ON
# 开启慢查询日志
set global slow_query_log=ON;
其他慢查询日志参数配置 (使用同样的方式，查看或修改参数值)
long_query_time ： 设定慢查询的阀值，超出次设定值的SQL即被记录到慢查询日志，缺省值为10s
slow_query_log ： 指定是否开启慢查询日志
log_slow_queries ： 指定是否开启慢查询日志(该参数要被slow_query_log取代，做兼容性保留)
slow_query_log_file ： 指定慢日志文件存放位置，可以为空，系统会给一个缺省的文件host_name-slow.log
min_examined_row_limit：查询检查返回少于该参数指定行的SQL不被记录到慢查询日志
log_queries_not_using_indexes: 不使用索引的慢查询日志是否记录到索引
[1]姜承尧 .MySQL技术内幕：InnoDB存储引擎 机械工业出版社
[2][http://hedengcheng.com/?p=771](http://hedengcheng.com/?p=771)