<br> 大家好，我是小白，好长时间没更新技术文了，相信大家看我写的水文也看烦了。  今天的文章，其实来自真实的面试题，而且还比较有趣，所以忍不住分享出来。 直接开始吧。 <br> 我们知道，mysql数据库，为了得到更高性能，一般会**读写分离**，主库用于写操作，比如用于执行`insert，update`操作，从库用于读，也就是最常见的`select`操作。像下面这个图这样。  虽然主库一般用于写操作，但也是**能读**的。那么今天的问题来了。 - 主库更新后，**主库**都读到最新值了，**从库**还有可能读到旧值吗？ - 主库更新后，**从库**都读到最新值了，**主库**还有可能读到旧值吗？ 毕竟面试官都这么问了，那当然是有可能的，那至于是为啥，以及怎么做到的，今天我们来好好聊聊。 ### 正常的主从更新流程 比如我在主库和从库都有张user表，此时有以下两条数据。  正常情况下，我们往主库执行写操作，比如更新一条数据，执行 ```sql update user set age = 50 where id = 1; ``` 虽然这是一个单条写操作，但本质上可以理解为单条语句的事务。等同于下面这样 ```sql begin; update user set age = 50 where id = 1; commit; ``` 这个事务如果执行成功了，数据会先写入到主库的binlog文件中，然后再刷入磁盘。 **binlog文件**是mysql的server层日志，记录了用户对数据库有哪些变更操作，比如建数据库表加字段，对某些行的增删改等。 它的位置可以通过下面的查询语句看到。 ```sql mysql> show variables like "%log_bin%"; +---------------------------------+--------------------------------------+ | Variable_name | Value | +---------------------------------+--------------------------------------+ | log_bin | ON | | log_bin_basename | /var/lib/mysql/mysql-slave-bin | | log_bin_index | /var/lib/mysql/mysql-slave-bin.index | | log_bin_trust_function_creators | OFF | | log_bin_use_v1_row_events | OFF | | sql_log_bin | ON | +---------------------------------+--------------------------------------+ 6 rows in set (0.04 sec) ``` 其中binlog在 `/var/lib/mysql/` 下，命名会类似`mysql-bin.00000x`。感兴趣的可以到这个目录下直接查看文件内容长什么样子。 <br> 如果两个mysql配置好了主从的关系，那么他们之间会建立一个**tcp长连接**，主要用于传输同步数据。 除此之外，主库还会再起一个**binlog dump线程**将binlog文件的变更发给从库。 可以在**主库**中通过 `show full processlist;` 查询到 binlog dump线程的存在。  以上，主库的工作就结束了，我们说说从库的。 从库在收到binlog后，会有一个**io线程**负责把收到的数据写入到**relay log（中继日志）**中。 然后再有一个**sql 线程**，来读取relay log的内容，然后对从库执行sql语句操作，从结果上来看就是将主库执行过的写操作，在从库上也重放一遍，这样主从数据就一致了。 <br> 是不是感觉relay log有些多余？ <br> **为什么要先写一遍relay log然后再写从库，直接将数据写入到从库不好吗？** 在这里relay log的作用就类似于一个**中间层**，**主库是多线程并发写的，从库的sql线程是单线程串行执行的，所以这两边的生产和消费速度肯定不同。**当主库发的binlog消息过多时，从库的relay log可以起到暂存主库数据的作用，接着从库的sql线程再慢慢消费这些relay log数据，这样既不会限制主库发消息的速度，也不会给从库造成过大压力。 可以通过在**从库**中执行 `show full processlist;` 确认 io线程和sql线程的存在。  因此总结起来，主从同步的步骤就是 **1.执行更新sql语句。** **2.主库写成功时，binlog会更新。** **3.主库binlog dump 线程将binlog的更新部分发给从库** **4.从库io线程收到binlog更新部分，然后写入到relay log中** **5.从库sql线程读取relay log内容，重放执行sql，最后主从一致。**  到这里，我们可以开始回答文章开头的第一个问题。 <br> ### 主库更新后，主库都读到最新值了，从库还有可能读到旧值吗？ 这是可能的，上面提到的主从同步的5个步骤里，第3到第5步骤，都需要时间去执行，而这些步骤的执行时间总和，就是我们常说的**主从延迟**。 当更新一行数据后，立马去读主库，主库的数据肯定是最新值，这点没什么好说的，但**如果此时主从延迟过大，这时候读从库，同步可能还没完成，因此读到的就是旧值。** 在实际的开发当中，主从延迟也非常常见，当数据库压力稍微大点，主从延迟就能到100ms甚至1s以上。 具体的主从延迟时间可以在从库中执行 `show slave status \G;`来查看，其中里面的`Seconds_Behind_Master`则是主从延迟的时间，单位是秒。 ```sql mysql> show slave status \G; *************************** 1. row *************************** Slave_IO_State: Waiting for master to send event Master_Host: 172.17.0.2 Master_User: slave Connect_Retry: 30 Master_Log_File: mysql-bin.000002 Read_Master_Log_Pos: 756 Relay_Log_File: edu-mysql-relay-bin.000004 Relay_Log_Pos: 969 Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002 Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes Seconds_Behind_Master: 2 ``` 所以如果你有**写数据后就立马要读数据**的场景，要是此时读的是从库，很有可能会读到**更新前**的旧数据，如果你对数据一致性有较高要求，这种时候**建议读主库**。 <br> ### 主库更新后，从库都读到最新值了，主库还有可能读到旧值吗？ 那另一个问题就来了，如果从库都读到最新值了，那说明**主库肯定已经更新完成了**，那此时读主库是不是只能读到最新值呢？ **还真不是的**，待会我给大家复现下，但在这之前我们了解一些**前置知识点**。 <br> #### mysql的四种隔离级别 这个绝对是面试八股文老股了。mysql有四种隔离级别，分别是**读未提交（Read uncommitted），读提交（Read committed），可重复读（Repeatable read）和串行化（Serializable）**。在不同的隔离级别下，并发读写效果会不太一样。 当前数据库处于什么隔离级别可以通过执行 `select @@tx_isolation;` 查看到。 ```sql mysql> select @@tx_isolation; +-----------------+ | @@tx_isolation | +-----------------+ | REPEATABLE-READ | +-----------------+ 1 row in set (0.01 sec) ``` 也可以通过下面的语句去修改隔离级别。 ```sql SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE-READ; ``` 下面用一个case来让大家直观点的理解这四个隔离级别的区别。 假设我们有两个线程同时对某行数据A(A=1)进行以下操作。  我们执行事务都像上面这样，begin可以开启事务，commit会提交事务，上面两个线程，各执行一个事务，且此时是并发执行。 线程1会将某行的A这个字段从1更新为2。 线程2啥也不干，就读A。重点关注2线程的三次读A的行为，它们会根据隔离级别的不同，读到不同的值。 **第1次读A：** - 如果是**读未提交**，那么会读到2，顾名思义，就算线程1未提交，线程2也能读到最新的值。 - 如果是读提交或者可重复读，那读到的都是1，**读提交**只认事务提交后的数据，而**可重复读**只要线程2的事务内没有执行对A的更新sql语句，那读A的数据就会一直不变。 **第2次读A：时机正好在线程1提交了事务之后** - 如果是读未提交，前面都读到2了，现在读到的还是2，这个没啥好说的。 - 如果是**读提交**，那读到的都是2了，因为线程1的事务提交了，**读提交**只认提交后的数据，所以此时线程2能读到最新数据。 - 如果是可重复读那就还是1，理由跟上面一样。 **第3次读A：时机正好在线程2提交了事务之后** - 如果是读未提交或读已经提交，结果跟前面一样，还是2。 - 如果是**可重复读**，那就变成了2，因为线程2前面的事务结束了，在**同一个事务内A的值重复多次读都是一致的**，但当事务结束了之后，新的查询不再需要受限于上一次开事务时的值。 上面的情况没有将**串行化**纳入讨论范围，只讨论了**读未提交，读提交和可重复读**这三个隔离级别，因为在这三个隔离级别下都有可能出现两个事务**并发执行**的场景，而在**串行化的隔离级别**中则不会出现，多个事务只会一个挨着一个依次**串行执行**，比如线程1的事务执行完了之后，线程2的事务才执行，因此不会产生并发查询更新的问题。 <br> 有了这个知识背景之后，我们就可以回到第二个问题里了。 数据库原始状态如下，此时主从都一样。  假设当前的数据库事务隔离级别是**可重复读**，现在主库有A，B两个线程，同时执行begin，开启事务。 此时主库的线程2，**先读一次id=1的数据**，发现age=72，**由于当前事务隔离级别是可重复读**，那么只要线程2在事务内不做更新操作的话，那么**不管重复读多少次，age都是72**。在这之后主库的线程1将age更新为100且执行commit提交了事务。 主库线程1的事务提交成功之后binlog就会顺利产生，然后同步给从库。此时**从库去查询就能查到最新值age=100**。回过头来，此时主库的线程2因为还没提交事务，所以一直读到的都是旧值age=72。但如果这时候线程2执行commit提交了事务，那么再查询，就能拿到最新值age=100了。 所以从结论上来说，**出现了从库都读到最新值了，主库却读到了旧值的情况。**  <br> 好了这道题到这里就结束了。 意不意外？ 这道面试题，通过一个问题，将主从同步，事务隔离级别等知识点都串起来了。 还是有点意思的。 那么问题又来了，这四个隔离级别是挺骚气的，那他们是怎么实现的呢？  <br> **如果文章对你有帮助，欢迎.....** 算了。 <br> ###### 别说了，一起在知识的海洋里呛水吧 **关注公众号:【小白debug】