数据库MySQL/mariadb知识点——事务Transactions

Posted 2020-11-19 Welcome My blog

案例：银行的数据库里面存储着用户的账户信息表，当用户 A 想用户 B 转账的时候，正常情况下，A 账户的余额减少，B 账户的余额增加；但是由于某种原因（例如突然断电），当 A 账户的余额减少之后，B 账户的余额并没有增加，这就造成了数据库数据的安全隐患。

解决方案：当 A 账户的余额减少之后，不要立即修改数据表，而是在确认 B 账户的余额增加之后，同时修改数据表。

事务Transactions

​通过前面的案例及解决方案，我们就引出了一个全新的概念，那就是：事务，即一系列将要发生或正在发生的连续操作；

而事务安全，是一种保护连续操作同时实现（完成）的机制。事务安全的意义就是，保证数据操作的完整性。

遵循ACID原则：

• A：atomicity原子性；整个事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部失败后回滚
• C：consistency一致性；数据库总是从一个一致性状态转换为另一个一致性状态
• I：Isolation隔离性；一个事务所做出的操作在提交之前，是不能为其它事务所见；隔离有多种隔离级别，实现并发
• D：durability持久性；一旦事务提交，其所做的修改会永久保存于数据库中

生命周期

显式事务：明确的规定事务的开始

隐式事务：默认为隐式事务，每执行完一句语句后直接提交

autocommit = {OFF|ON} 开启或关闭自动提交，建议使用显式请求和提交事务，而不要使用“自动提交”功能

启动事务：

START TRANSACTION;

插入标签：

ROLLBACK TO ##;

撤销回指定标签：

ROLLBACK TO ##;

全部撤销：

ROLLBACK;

提交事务：

COMMIT；

删除标签：

RELEASE SAVEPOINT;

示例　

MariaDB [school]> START TRANSACTION;  #明确指明启动一个事务
MariaDB [school]> INSERT students(StuID,Name,Age,Gender) VALUES (26,\'Tom\',22,\'M\');  #添加一条记录
MariaDB [school]> SAVEPOINT sp26;  #插入一个标签
MariaDB [school]> INSERT students(StuID,Name,Age,Gender) VALUES (27,\'Maria\',12,\'F\');  #再加入一条记录
MariaDB [school]> SELECT * FROM students WHERE stuid IN (26,27);  #查看一下，可以看到刚刚插入的数据
+-------+-------+-----+--------+---------+-----------+
| StuID | Name  | Age | Gender | ClassID | TeacherID |
+-------+-------+-----+--------+---------+-----------+
|    26 | Tom   |  22 | M      |    NULL |      NULL |
|    27 | Maria |  12 | F      |    NULL |      NULL |
+-------+-------+-----+--------+---------+-----------+
MariaDB [school]> ROLLBACK TO sp26;  #撤销到sp26标签之前的状态
MariaDB [school]> SELECT * FROM students WHERE stuid IN (26,27);  #查看一下，刚刚maria的信息被撤回了
+-------+------+-----+--------+---------+-----------+
| StuID | Name | Age | Gender | ClassID | TeacherID |
+-------+------+-----+--------+---------+-----------+
|    26 | Tom  |  22 | M      |    NULL |      NULL |
+-------+------+-----+--------+---------+-----------+
MariaDB [school]> COMMIT;  #提交事务
MariaDB [school]> SELECT * FROM students WHERE stuid IN (26,27);  #最终的数据
+-------+------+-----+--------+---------+-----------+
| StuID | Name | Age | Gender | ClassID | TeacherID |
+-------+------+-----+--------+---------+-----------+
|    26 | Tom  |  22 | M      |    NULL |      NULL |
+-------+------+-----+--------+---------+-----------+

隔离级别

1. READ UNCOMMITTED 其他事务可以看到未提交的脏数据，产生脏读
2. READ COMMITTED 提交后其他事务可以看到修改后的数据，每次读取的数据可能不一致，不可重复读
3. REPEATABLE READ 可重复读，每次看到的数据都一致，数据被修改后看不到最新数据，会产生幻读（默认设置）
4. SETIALIZABILE 未提交的读事务阻塞修改事务，串行执行，并发性差

MVCC: 多版本并发控制，和事务级别相关

修改事务隔离级别：服务器变量tx_isolation指定，默认为REPEATABLE-READ，可在GLOBAL和SESSION级进行设置

tx_isolation

• Description: The transaction isolation level. See also SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL.
• Commandline: 

  --transaction-isolation=name

• Scope: Global, Session
• Dynamic: Yes
• Type: enumeration
• Default Value: 

  REPEATABLE-READ

• Valid Values: 

  READ-UNCOMMITTED, READ-COMMITTED, REPEATABLE-READ, SERIALIZABLE

查看tx_isolation

MariaDB [school]> SELECT @@tx_isolation;   #默认为可重复读级别
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
MariaDB [school]> SET tx_isolation=\'READ-UNCOMMITTED\';
MariaDB [school]> set tx_isolation=\'READ-COMMITTED\';
MariaDB [school]> set tx_isolation=\'REPEATABLE-READ\';
MariaDB [school]> set tx_isolation=\'SERIALIZABLE\';

死锁

​ 两个或多个事务在同一资源相互占用，并请求锁定对方占用的资源的状态会发生死锁

在A事务修改t1表的第3行，B事务修改t2表的第2行时；这时A事务去修改t2表的第2行，这时就把A事务阻塞了，然后B事务有刚刚好去修改t1表的第3行，这时B事务也被阻塞了，这时就产生了死锁。

俩个事务同时去更改对方的修改的表，互相阻塞；系统会发现死锁，会自动牺牲一个代价小的事务来解开死锁。

ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

查看进程列表　

MariaDB [school]> SHOW PROCESSLIST;

杀死进程：

MariaDB [school]> KILL 5;

并发访问控制

实现的并发访问的控制技术是基于锁；

锁分为表级锁和行级锁，MyISAM存储引擎不支持行级锁；InnoDB支持表级锁和行级锁；

锁的分类有读锁和写锁，读锁也被称为共享锁，加读锁的时候其他的人可以读；写锁也称为独占锁或排它锁，一个写锁会阻塞其他读操作和写操作；

锁还分为隐式锁和显式锁，隐式锁由存储引擎自行管理，显式锁是用户手动添加锁；

锁策略：在锁粒度及数据安全性寻求的平衡机制。

显式锁的使用方法：

LOCK TABLES tbl_name READ|WRITE

添加读锁

MariaDB [school]> LOCK TABLES students READ;  #加读锁

解锁

MariaDB [school]> UNLOCK TABLES;  #解锁　

FLUSH TABLES tb_name ：关闭正在打开的表（清除查询缓存），通常在备份前加全局读锁

SELECT clause [FOR UPDATE | LOCK IN SHARE MODE] 查询时加写或读锁