MySQL事务以及隔离级别

Posted 2020-08-11

mysql的事务支持不是绑定在MySQL服务器本身，而是与存储引擎相关。MySQL的存储引擎有InnoDB，MyISAM，Memory等，它们对事务的支持如下：

　　

一. 事务的基本要素(ACID)

　　1. 原子性(Atomicity): 事务开始后所有的操作, 要么全部做完, 要么全部不做, 不可能停滞在中间环节. 事务执行过程中出错, 会回滚到事务开始前的状态, 所有的操作就像没有发生一样. 也就是说事务是一个不可分割的整体, 就像化学中学过的原子, 是物质构成的基本单位.

　　2. 一致性(Consistency): 事务开始前和结束后, 数据库的完整性约束没有被破坏. 比如A向B转账, 不可能A扣了钱, B却没收到.

　　3. 隔离性(Isolation): 同一时间, 只允许一个事务请求统一数据, 不同的事务之间彼此没有任何干扰. 比如A正在从一张银行开中取钱, 在A取钱的过程结束前, B不能向这张卡转账.

　　4. 持久性(Durability): 事务完成之后, 事务对数据库的所有更新将被保存到数据库, 不能回滚.

二. 事务的并发问题

　　1. 脏读: 事务A读取了事务B更新的数据, 然后事务B进行了事务回滚, 那么A读取到的数据就是脏数据.

　　2. 不可重复读: 事务A多次读取同一数据, 事务B在事务A多次读取的过程中, 对数据进行了更改并提交了事务, 导致事务A多次读取的数据结果不一致.

　　3. 幻读: 系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级, 但是系统管理员B这个时候插入一条具体分数的记录, 当系统管理员A更改结束后发现还有一条记录没有更改, 就好像发生了幻觉一样, 这就叫幻读.

　　小结: 不可重复读和幻读很容易混淆, 不可重复读侧重于修改, 幻读侧重于新增或者删除. 解决不可重复读的问题只需要锁住满足条件的行, 结局幻读需要锁表.

三. MySQL事务隔离级别

事务隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交(read-uncommitted)	是	是	是
不可重复读(read-committed)	否	是	是
可重复读(repeatable-read)	否	否	是
串行化(serializable)	否	否	否

四. 举例说明

　　1. 读未提交

　　　　(1) 打开一个客户端A, 并设置当前事务模式为read uncommitted(读未提交), 处查询表account的初始值: 

　　　　(2) 在客户端A的事务提交之前, 打开另一个客户端, 更新表account:

　　　　(3) 这时, 虽然客户端B的事务还没有提交, 但是客户端A就可以查询到B已经更新的数据:

　　　　(4) 一旦客户端B的事务因为某种原因回滚, 所有的额操作都将会插销, 那么客户端A查询到的数据其实就是脏数据:

　　　　(5) 在客户端执行更新语句 update account set balance = balance - 50 where id = 1, lilei的balance没有变成350, 而是400, 这样数据就会不一致. 因为在此客户端中并不知道在其他的客户端已经回滚了, 所以查询还是之前查到的数据, 想要解决这个问题可以采用读已提交的隔离级别

　　2. 读已提交

　　　　(1) 打开一个客户端A, 并设置当前事务模式为read committed(读已提交)， 查询表account的所有记录

　　　　(2) 在客户端A的事务提交之前, 打开另一个客户端B, 更新表account

　　　　(3) 这时, 客户端B的事务还没有提交, 客户端A不能查询到B已经更新的数据, 解决了脏读的问题

　　　　(4) 客户端B的事务提交

　　　　(5) 客户端A执行与上一步相同的查询, 结果与上一步不一致, 即产生了不可重复读的问题

　　3. 可重复读

　　　　(1) 打开一个客户端A, 并设置当前事务模式为repeatable read, 查询表account的所有记录

　　　　(2) 在客户端A的事务提交之前, 打开另一个客户端B, 更新表account并提交

　　　　(3) 在客户端A查询表account的所有记录, 与步骤(1)的查询结果一致, 没有出现不可重复读的问题

　　　　(4) 在客户端A, 接着执行update balance = balance - 50 where id = 1, balance没有变成400-50=350, 李磊的balance值用的四步骤(2)中的350来计算的, 所以是300, 数据的一致性到是没有被破坏. 可重复读的隔离级别下使用了MVCC机制, select操作不会更新版本号, 是快照读(历史版本); insert, update和delete会更新版本号, 是当前读(当前版本)

　　　　(5) 重新打开客户端B, 插入一条新数据后提交

　　　　(6) 在客户端A查询表account的所有记录, 没有查出新增数据, 所以没有出现幻读

　　4. 串行化

　　　　(1) 打开一个客户端A, 并设置当前事务模式为serializable, 查询表account的初始值

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id   | name   | balance |
+------+--------+---------+
|    1 | lilei  |   10000 |
|    2 | hanmei |   10000 |
|    3 | lucy   |   10000 |
|    4 | lily   |   10000 |
+------+--------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)

　　　　(2) 打开一个客户端B, 并设置当前事务模式为serializable, 插入一条记录报错, 表被锁了插入失败, mysql种食物隔离级别为serializable时会锁表, 因此不会出现幻读的情况, 这种隔离级别并发性极低, 开发中很少会用到

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values(5,‘tom‘,0);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

总结 :

　　1. 事务隔离性级别为读提交时, 写数据只会锁住相应的行

　　2. 事务隔离级别为可重复读时, 如果检索条件有索引(包括主键索引)的时候, 默认加锁方式是next-key锁; 如果检索条件没有索引, 更新数据时会锁住整张表. 一个间隙被事务加了锁, 其他事务是不能在这个间隙插入记录的, 这样可以防止幻读

　　3. 事务隔离级别为串行时, 读写数据都会锁住整张表

　　4. 隔离级别越高, 云哥不敢保证数据的完整性和一致性, 但是对并发性能的影响也越来越大.