MySQL事务
Posted ych9527
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了MySQL事务相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1.什么是事务
- 事务就是由一组DML(数据操控语言，比如insert、update…)语句组成，这些语句在逻辑上存在相关性，这一组DML语句要么全部成功，要么全部失败，是一个整体
- 事务就是需要做的事情，这个事情数据量比较大，处理比较复杂。比如，新来了一个员工，需要给这个员工增加他的基本信息，家庭住址等等信息，这些操作需要多条sql语句构成，这就是一个事物
2.为什么需要事物事务
- 事务本质是为应用层服务的
- 当我们使用事务的时候，是原子性的，要么结束，要么提交成功，没有中间的状态，这样在应用层就不需要考虑网络异常等问题了
3.事务版本的支持
- mysql之中innoDB支持事务、MyISAM不支持事务
4.事务的特点
- 一个mysql数据库，可能有多个事务在同时运行，在同一个时刻可能有多条语句访问同一条数据，这时候如果不对数据加以保护，就可能出现一些问题，因此一个完整的事务需要包含如下几个特点
- **原子性：**一个事务（transaction）中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样
- 一致性：在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设规则，这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工作。
- 隔离性：数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别，包括读未提交(Read uncommitted )、读提交(read committed )、可重复读(repeatable read )和串行化(Serializable)。隔离性是为了保证数据的安全提出来的同时为了尽可能的保证效率，提出了隔离性的等级
- 持久性： 事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失
5.事务的提交方式
- 事务常见的提交方式有两种
- 自动提交
- 手动提交
- 查看事务的提交方式
mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | ON | -> 自动提交开启
+---------------+-------+
- 关闭和开启自动提交
- set autocommit=0 关闭自动提交
- set autocommit=1 开启自动提交
//关闭自动提交
mysql> set autocommit=0;
mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | OFF |
+---------------+-------+
6.事务常见操作
- 开始一个事务：begin/ start transaction
- 提交事务：commit
- 创建一个保存点：savepoint+保存点名字
- 回滚操作：rollback to 保存点名字;
6.1事务的开始与回滚
mysql> set global transaction isolation level read uncommitted; //将事务隔离级别设置为读未提交
mysql> select @@tx_isolation; //查看事务的隔离级别
+------------------+
| @@tx_isolation |
+------------------+
| READ-UNCOMMITTED |
+------------------+
mysql> show variables like 'autocommit';//在自动提交的状态下
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | ON |
+---------------+-------+
//开启一个事务，
在节点1中保存'张飞'
在节点2中保存关于
mysql> begin;
mysql> savepoint save1;
mysql> insert into t values(1,'张飞');
mysql> savepoint save2;
mysql> insert into t values(2,'关羽');
mysql> select *from t;
+------+--------+
| id | name |
+------+--------+
| 1 | 张飞 |
| 2 | 关羽 |
+------+--------+
//分别回滚到节点2 和节点1
mysql> rollback to save2;
mysql> select *from t;
+------+--------+
| id | name |
+------+--------+
| 1 | 张飞 |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> rollback ;
mysql> select *from t;
Empty set (0.00 sec)
6.3事务没有commit，客户端崩溃，mysql会自动回滚(隔离级别为读未提交)
6.3事务commit，客户端崩溃，mysql数据不会受影响，已经持久化
6.4begin操作会自动更改提交方式，不会受MySQL是否自动提交影响
6.5自动提交的作用(不启动事务)
6.6小结
- 只要输入begin或者start transaction，事务便必须要通过commit提交，才会持久化，与是否设置set autocommit无关
- 事务可以手动回滚，同时，当操作异常，MySQL会自动回滚
- 对于 InnoDB 每一条 SQL 语言都默认封装成事务，自动提交(select有特殊情况，因为 MySQL 有快照 )
- 从上面的例子，我们能看到事务本身的原子性(回滚)，持久性(commit)
7.事务隔离级别
7.1如何理解隔离性
- mysql服务可能会同时被多个进程访问，访问的方式以事务的方式进行
- 一个事务可能由多条sql语句构成，因此一个事务有执行前、执行中、执行后的阶段
- 所有的事务都需要有执行过程，那么在执行多个事务的时候，很有可能会互相产生影响，从而收到干扰，导致错误的发生
- 为了保证数据执行过程之中尽量不受干扰，就有了一个重要的特征，隔离性
- 允许事务收到不同程度的干扰，就有了一个重要特征，隔离性级别
7.2隔离性级别
- 读未提交(read uncommitted)：
- 所有的事务，都可以看到其它事务，没有提交的执行结果
- 相当于没有任何隔离性，带来的后果就是脏读(读取未提交数据)、幻读(前后多次读取，数据总量不一致)、不可重复读等问题(前后多次读取，数据内容不一致)参考链接
- 读提交(read committed)：
- 一个事务只能看到其它已经提交的事务
- 这种隔离级别会带来不可重复读的问题(比如a,b两个事务，a查看数据data、b修改数据data，然后b事务提交后，a再读取data前后不一致)
- 可重复读(repeatable read)
- mysql默认隔离级别
- 确保一个事务，在执行中，多次读取数据时，会看到同样的数据(比如，a提交，b在执行中，不能看到a提交的内容,即在任意时刻，select看到的内容都是一样的)
- 串行化(serializable)
- 这是事务的最高隔离级别，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决了幻读的问题。它在每个读的数据行上面加上共享锁。但是可能会导致超时和锁竞争（这种隔离级别太极端，实际生产基本不使用）
7.3查看与设置隔离性
-
查看隔离性
-
查看全局隔离级别
mysql> select @@global.tx_isolation; +-----------------------+ | @@global.tx_isolation | +-----------------------+ | READ-UNCOMMITTED | +-----------------------+ -
查看当前会话隔离级别
mysql> select @@session.tx_isolation; +------------------------+ | @@session.tx_isolation | +------------------------+ | READ-UNCOMMITTED | +------------------------+ mysql> select @@tx_isolation; // 默认查看本次会话隔离性 +------------------+ | @@tx_isolation | +------------------+ | READ-UNCOMMITTED | +------------------+
-
-
设置隔离性
-
设置全局隔离级别，另外一个对话也会被影响
mysql> set global transaction isolation level read committed; //将全局隔离界别设置为读未提交 //查看 mysql> select @@tx_isolation; +----------------+ | @@tx_isolation | +----------------+ | READ-COMMITTED | +----------------+ mysql> select @@global.tx_isolation; +-----------------------+ | @@global.tx_isolation | +-----------------------+ | READ-COMMITTED | +-----------------------+ -
设置当前会话隔离级别，只会影响当前会话
set session transaction isolation level repeatable read; //将当前会话隔离界别设置成可重复读 mysql> select @@tx_isolation;//查看 +-----------------+ | @@tx_isolation | +-----------------+ | REPEATABLE-READ | +-----------------+
-
7.4隔离性验证
-
读未提交(read uncommitted)
- 一个事务在执行中，读到另一个执行中事务的更新(或其他操作)但是未commit的数据，这种现象叫做脏读
-
读提交(read committed)
- 此时还在当前事务中，并未commit，那么就造成了，同一个事务内，同样的读取，在不同的时间段(依旧还在事务操作中！)，读取到了不同的值，这种现象叫做不可重复读(不应该在当前运行的事务中看到，因为出现新的数据，有可能影响操作的逻辑)
-
可重复读(repeatable read)
- 一般的数据库在可重复读情况的时候，无法屏蔽其他事务insert的数据(因为隔离性实现是对数据加锁完成的，而insert待插入的数据因为并不存在，那么一般加锁无法屏蔽这类问题),会造成虽然大部分内容是可重复读的，但是insert的数据在可重复读情况被读取出来，导致多次查找时，会多查找出来新的记录，就如同产生了幻觉。这种现象，叫做幻读(phantom read)。MySQL在RR级别的时候，是解决了幻读问题的
-
串行化(serializable)
7.5小结
-
隔离级别越高，数据库的安全性越高，但是效率就越低，因此mysql找的平衡点是可重复读
-
不可重复读的重点是修改和删除，修改和删除后，同样的条件，前后读取到的数据就不一样了
-
幻读的重点在于新增，同样的条件，第一次和第二次读取的数据的记录不一样
-
事务之间的影响在于，事务都在运行时，即都没有commit时，影响会比较大
隔离级别 脏读 不可重复读 幻读 加锁读 读未提交(read uncommitted) √ √ √ × 读提交(read committed) × √ √ × 可重复读(repeatable read) × × × × 可串行化(serializable) × × × √
8.一致性
-
事务的执行结果，必须使数据库从一个状态变为另外一个状态。当数据库只包含事务成功提交的结果时，数据库处于一致性状态。如果系统运行发生中断，某个事务尚未完成而被迫中断，而改未完成的事务对数据库所做的修改已被写入数据库，此时数据库就处于一种不正确（不一致）的状态。因此一致性是通过原子性来保证的
-
其实一致性是由用户的业务逻辑来决定的，一般mysql提供技术支持，但是一致性还是需要用户业务逻辑来做支撑，也就是一致性是由用户决定的(好比转账，你给别人进行转账，别人的钱是否增加这是由业务逻辑来决定的)
9.多版本并发控制(MVCC)
9.1是什么
-
数据库并发的场景有三种
- 读-读：不存在任何问题，也不需要并发控制
- 读-写：有线程安全问题，可能会造成事务隔离问题，可能遇到脏读、不可重复度、幻读问题
- 写-写：有线程安全问题，可能会存在数据更新丢失问题
-
多版本并发控制(MVCC)是一种用来解决读写冲突的无锁并发控制
9.2如何解决
- 为事务分配单向增长的事务ID，为每个修改保存一个版本，版本与事务ID关联，读操作只读该事务开始前的数据库的快照。 所以 MVCC 可以为数据库解决以下问题(类似于写时拷贝，读原来的，写入到新的里面去)
- 在并发读写数据库时，可以做到在读操作时不用阻塞写操作，写操作也不用阻塞读操作，提高了数据库并发读写的性能
- 还可以解决脏读，幻读，不可重复读等事务隔离问题，但不能解决更新丢失问题
9.3三个记录隐藏字段
- DB_TRX_ID ：6 byte，最近修改( 修改/插入 )事务ID，记录创建这条记录/最后一次修改该记录的事务ID
- DB_ROLL_PTR : 7 byte，回滚指针，指向这条记录的上一个版本（简单理解成，指向历史版本就行，这些数据一般在 undo log 中）
- DB_ROW_ID : 6 byte，隐含的自增ID（隐藏主键），如果数据表没有主键， InnoDB 会自动以 DB_ROW_ID 产生一个聚簇索引
- 补充：实际还有一个删除flag隐藏字段, 既记录被更新或删除并不代表真的删除，而是删除flag变了(比如对应的比特位1->0表示删除了)
9.4undo 日志
- mysql以服务进程的方式，在内存之中运行。mysql的各种机制(索引、事务、隔离、日志等等)都在内存之中完成。即在mysql内部有相对应的缓冲区保存相关的数据，完成各种操作，然后在合适的时候将数据刷新至磁盘之中
- 简单理解就是，undo log就是mysql中的一段缓冲区，用来保存日志的数据
- 日志中保存的内容通常有两种
- 历史数据 -> 回滚则从新指向
- 命令 -> 比如insert 对应的保存命令为delete，回归则执行delete
9.5模式MVCC过程
- 假设现在有事务1需要进行修改，所以需要先给该记录进行加锁
- 修改前，将操作行数据拷贝到undo log之中，此时mysql有两行一样的数据
- 修改原始数据的，并回滚指针指向记录的拷贝(类似写时拷贝)
- 同时事务ID是递增的
- 提交事务，释放锁
- 版本维护问题引申
- delete并不是直接删除数据，而是更改flag，因此是可以形成历史版本的
- insert之前是没有历史版本的，但是为了回滚，一般也会将insert的数据放入undo log之中，如果当前事务commit，那么undo log之中的insert数据就会被清空
- select不会对数据进行修改，因此没有维护多版本的意义
9.6select读取版本
-
select读取的数据是最新版本的还是历史版本
- 当前读：读取最新的记录，就是当前读。增删改，都叫做当前读，select也有可能当前读
- 快照读：一般来说，读取历史版本，就叫做快照读
-
如果是快照读，读取的是历史版本，是不受锁的限制的，也就是可以并发执行，提高程序的效率，这就是MVCC的意义所在
9.7为什么要有隔离级别
-
事务是原子性的，所以，事务总是有先后的区别
-
select读取历史版本的时候，假设历史版本有很多，那么当前事务应该读取那个版本呢？这就是所谓的隔离性与隔离级别要解决的问题
9.8快照(read view)
-
Read View就是事务进行 快照读 操作的时候生产的 读视图 (Read View)，在该事务执行的快照读的那一刻，会生成数据库系统当前的一个快照，记录并维护系统当前活跃事务的ID(当每个事务开启时，都会被分配一个ID, 这个ID是递增的，所以最新的事务，ID值越大)
- 不同的事物读取不同的版本,这是需要判断的 -> 需要判断条件
- 判断条件就是事物ID，启动的时候会分配事务ID，ID是递增的 ->判断读取那个历史版本
-
Read View 在 MySQL 源码中,就是一个类，本质是用来进行可见性判断的。 即当我们某个事务执行快照读的时候，对该记录创建一个 Read View 读视图，把它比作条件,用来判断当前事务能够看到哪个版本的数据，既可能是当前最新的数据，也有可能是该行记录的 undo log 里面的某个版本的数据(简化图如下)
m_ids; //一张列表，用来维护Read View生成时刻，系统正活跃的事务ID up_limit_id; //记录m_ids列表中事务ID最小的ID low_limit_id; //ReadView生成时刻系统尚未分配的下一个事务ID，也就是目前已出现过的事务ID的最大值+1 creator_trx_id //创建该ReadView的事务ID -
如何判断读取历史版本
-
小结
- 事务中快照读的结果是非常依赖该事务首次出现快照读的地方，即某个事务中首次出现快照读，决定该事务后续快照读结果的能力
- Read View生成时机的不同，从而造成RC,RR级别下快照读的结果的不同
- 在RR级别下的某个事务的对某条记录的第一次快照读会创建一个快照及Read View, 将当前系统活跃的其他事务记录起来。此后在调用快照读的时候，还是使用的是同一个Read View，所以只要当前事务在其他事务提交更新之前使用过快照读，那么之后的快照读使用的都是同一个Read View，所以对之后的修改不可见
- 在RC级别下的，事务中，每次快照读都会新生成一个快照和Read View, 这就是我们在RC级别下的事务中可以看到别的事务提交的更新的原因。正是RC每次快照读，都会形成Read View，所以，RC才会有不可重复读问题
以上是关于MySQL事务的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章