mysql中事务使用分析第三篇

一、介绍

事务是由独立单元的一个或者多个SQL语句组成,在这个单元中,每个MYSQL语句是相互依赖的。而整个单独单元作为一个不可分隔的整体,如果单元中某条SQL语句一旦执行失败或者产生错误,整个单元将会回滚。所有受到影响的数据将会返回到事务开始以前的状态;如果单元中的所有SQL语句均执行成功,则事务顺利执行。

我们来查看mysql中支持的存储引擎:

mysql> show engines;

我们看到支持的所有存储引擎,InnoDB,MyISAM,MEMORY,BLACKHOLE,ARCHIVE,CSV等等。其中支持事务的就是InnoDB,并且支持行级锁、外键。

InnoDB             | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys

二、事务特性:ACID

  • 原子性(Atomicity):事务是一个原子操作单元,对其数据的修改,要么全部执行,要么全部不执行。

  • 一致性(Consistent):在事务开始和完成时,数据都必须处于一种[ 合法数据状态 ]。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完整性;事务结束后,所有内部数据结构(如B树索引或双向链表)也必须都是正确的。

  • 隔离性(Isolation):数据库提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作的影响下独立执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的,各个事务之间不能相互干扰。

  • 持久性(Durable):一个事务一旦被提交了,它对数据库数据的改变就是永久的,接下来其他的操作和数据库故障不应该对其有任何影响。

合法数据状态:就是指这个状态是自己定义的,数据满足预定的约束就是合法数据状态。

三、使用事务

我们首先将autocommit关闭,因为每条update,delete,insert语句其实就是一个隐式的事务,所以我们需要把自动提交关闭。

set autocommit  =0;

使用步骤:

  1. 开启事务:start transaction;
  2. 编写事务语句;
  3. 提交事务commit或回滚事务rollback

四、并发问题

当并发运行多个事务时,当这些事务同时操作同一个数据库同一个表时,如果没有采取必要的隔离措施,就会导致各种并发问题。

  1. 不可重复读:一个事务在读取某些数据后的某个时间,再次读取以前读过的数据,却发现其读取的数据已经发生改变或者被删除,这种现象被称为”不可重复读”。也就说事务A读取到了事务B已经提交的修改数据,不符合隔离性。
  2. 脏读:事务A正在对一条记录做修改,在A提交前,这条记录的数据就处于不一致状态;此时事务B也来读取同一条记录,如果不加控制,B事务读取到了A事务修改后,未提交前的数据,并且在这个数据基础上做了操作。此时如果A事务回滚,那么B读取到的数据无效,不符合一致性要求。即”脏数据”,这种现象被称为”脏读”。
  3. 幻读:一个事务按照相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据,这种现象称为”幻读”。也就是说事务A读取到了事务B提交的新增数据,不符合隔离性。
  4. 更新丢失:当两个或多个事务选择同一行,然后基于最初选定的值更新该行时,由于每个事务都不知道其他事务的存在,就会发生丢失更新问题,最后提交的更新覆盖了其他事务所做的更新。

脏读是事务B里面修改了数据

幻读是事务B里面新增了数据

“脏读”、”不可重复读”、”幻读”,其实都是数据库读一致性问题,必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决问题,Mysql中自带了四种事务隔离级别:

隔离级别 读数据一致性 脏读 不可重复读 幻读
未提交读(read uncommitted) 最低级别,只保证不读取物理上损坏的数据
已提交读(read committed) 语句级
可重复读(repeatable read) 事务级
可序列化(serializable) 最高级别,事务级

查看当前数据库的事务隔离级别:

show variables like 'tx_isolation';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value           |
+---------------+-----------------+
| tx_isolation  | REPEATABLE-READ |
+---------------+-----------------+

默认的隔离级别为:repeatable read,也就是说可以存在”幻读”现象。

设置mysql连接的事务隔离级别:

set session[,global] transaction isolation level [level_name]

注:session表示当前会话有效。

五、实现分析

  • 数据的一致性:

对于数据库来说,事务的原子性、隔离性、持久性都是为数据的一致性提供服务的,只有保证了这三个特性才会实现数据一致性。

从应用程序层来将,我们在编写事务的时候也要遵循约束。比如我们执行转账汇款业务时,A转账100给B,我们从A账户减去100,但是没有加给B账户,这也是不符合数据的一致性。

  • 事务的原子性:

InnoDB引擎中有一个undo log日志,它有两个作用:提供回滚和多个行版本控制(MVCC)。当某些原因导致事务失败或回滚了,可以借助该undo进行回滚。当我们执行updateinsertdelete操作时,undo 就会记录相反的操作记录,以便回滚使用。

  • 数据的持久性:

这个通过redo log来实现。在事务提交的时候,会先将该事务的所有事务日志写入到磁盘上的redo log file和undo log file中进行持久化。当数据库宕机重启的时候,会将redo log中的内容恢复到数据库中,再根据undo logbinlog内容决定回滚数据还是提交数据

六、总结

数据库的事务隔离级别越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上”串行化”进行,这显然与”并发”是矛盾的。同时,不同的应用对读一致性和事务隔离程度的要求也是不同的,比如许多应用对”不可重复读“和”幻读“并不敏感,可能更关心数据并发访问的能力。

往期:

mysql中explain使用分析教程

解析mysql中锁机制

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