Mysql事务并发问题与隔离级别深入解析

Posted 2021-04-01 波波Tea

本文目录

事务基础

事务控制语句

事务并发问题

• 脏读

• 不可重复读

• 幻读
  

• 第一类丢失更新(回滚丢失)

• 第二类丢失更新(逻辑丢失)
  

用隔离级别来解决并发问题

事务基础

事务四大特性ACID：

• 原子性
  

• 一致性
  

• 隔离性

• 持久性

有些数据库可能不会完全遵循ACID，比如oracle的默认隔离级别是read committed，不满足隔离性，但是能带来性能上的提升。mysql的默认隔离级别是read repeatable，完全满足ACID。

这里留下一个伏笔：一般来说，只有将事务隔离级别设置为串行化才能完全满足ACID，为什么Mysql的可重复读就能完全满足ACID呢？别急，下面会讲到。

事务分类：

• 扁平事务：最常用的；

• 带有保存点的扁平事务：可以回滚到某一个保存的，而不是回滚到事务最开始的地方；

• 链事务；

• 嵌套事务：Mysql不支持，如果有多个begin语句，则后面的begin会隐式提交；

• 分布式事务；
  

Mysql InnoDB引擎对于事务的实现：

• 隔离性：锁

• 原子性、持久性：redo log
  

• 一致性：undo log

不好的事务习惯

• 在循环中提交事务
  

• 使用自动提交
  

• 使用自动回滚
  

什么是长事务?

• 执行时间比较长的事务，可以转化为小批量事务来处理。

事务控制语句

开启事务

• begin
  

• start transaction

提交事务

• commit

回滚事务

• rollback

什么是隐式提交语句？

• 比如create table类的ddl语句，这类语句有很多，在次不一一列举。

查看提交次数（不会计算隐式提交）

• show global status like 'com_commit';

查看自动提交模式是否开启

• show variables like '%autocommit%';

sql标准定义的四个隔离级别：

• read uncommitted
  

• read committed

• repeatable read

• serializable

InnoDB修改事务隔离级别：

• set global transaction isolation level 隔离级别

• set session transaction isolation level 隔离级别

查询事务隔离级别：

• select @@tx_isolation
  

• select @@global.tx_isolation

事务并发问题

脏读

一个事务读到了另一个事务中未提交的数据。

不可重复读

一个事务在未提交之前，多次读取同一数据，但读到的结果却是不一样的，称为不可重复读。发生不可重复读的原因是读到了另一个事务已提交的数据。与脏读的区别是，脏读读的是未提交的数据，而不可重复读读的是已提交的数据。

幻读

一个事务在未提交之前，多次读取数据，第一次读到了n条记录，但第二次却读到了>n或<n条数据。幻读其实也是 不可重复读，但幻读侧重的是数据的新增或删除，而不可重复读侧重的是同一行数据的修改。

第一类丢失更新（回滚丢失）

看如下步骤：

1. 现在有一行数据，某个字段值为200

2. 事务A开启事务

3. 事务B开始事务

4. 事务A将200修改为300，并提交

5. 事务B将200修改为100，但事务B回滚，回滚之后变为200

最终的值应该是300的，但事务B的回滚使得值重新变为200，覆盖了300，这种现象称为第一类更新丢失。

SQL92没有定义这种现象，标准定义的所有隔离级别都不允许第一类丢失更新发生。

InnoDB通过undo日志回滚，比如我执行了一条delete语句，那么在undo中记载的就是对应的insert语句，如果我执行的是一条update语句，那么undo中记载的就是与之相反的update语句。

事务B回滚时，只会执行自己所产生的undo语句，因此不会覆盖事务A的更新。

第二类丢失更新（逻辑丢失）

首先看如下步骤：

1. 事务A开启事务，并修改了一行数据；
   

2. 事务B开启事务，修改了同一行数据；
   

3. 事务A提交；

4. 事务B提交；

由于数据库的update操作会上X锁，并且只有在事务提交和回滚后才会释放锁，因此第二步操作是会阻塞的，就算是最低级别的隔离也会阻塞。因此两次更新操作是顺序进行的，且第二次更新是在第一次更新提交后才进行的(提交才释放锁)，因此数据库本身的排它锁机制保证了不会发生更新丢失。

但这里要说的丢失更新，是逻辑情况下的丢失更新，再看如下步骤：

1. 事务A开启事务，读取了一行数据，假设该行数据有一个age字段，且age=10；

2. 事务B开启了事务，读取了同一行数据，即age=10。

3. 事务A进行修改操作，使新age=原age+10，然后提交。
   

4. 事务B进行修改操作，使新age=原age+20，注意原age，事务B使用的是自己一开始读取的10，而不是事务A提交后的20，因此修改后的age=30,然后提交；

上述操作会发生丢失更新，因为如果不发生丢失更新则最终的age=40，但最终的age=30，事务B覆盖了事务A的更新。

解决丢失更新问题需要使用序列化读的方式：

• 将隔离级别设为序列化读；

• 对读取操作上排它锁，select ... for update；

用隔离级别来解决并发问题

事务并发问题	事务隔离级别
第一类更新丢失
	读未提交
脏读
	读已提交(MVCC：读最新版本，因此造成了不可重复读)
不可重复读
幻读
	可重复读(MVCC：读旧版本；next-key Locking解决幻读)
第二类丢失更新
	序列化读

该表能清晰地展示出，相应的隔离级别能解决相应的并发问题。比如读已提交能解决第一类更新丢失和脏读，因为从表格的位置来看它们都在读已提交的上方。

读已提交能解决脏读，而读已提交在MVCC机制中是快照读，会造成不可重复读，可重复度在MVCC机制中是当前读，能解决不可重复读问题。

而第二类丢失更新由于是逻辑丢失，因此只能采用序列化读或对select语句上排它锁才能避免。

可重复读隔离级别利用next-key locking解决幻读请参考我的 Mysql锁原理深入解析 这篇文章！