数据库 之 事务控制和隔离级别

Posted 2020-10-20

1  概述

事务是指一组原子性的SQL查询、或者是一个或多个SQL语句组成的独立工作单元；MyISAM不流行的原因很大是因为其不支持事务的处理功能。

2  事务日志

事务日志定义属性，有些参数可以运行时修改，写入在配置段里，事务日志相当于是中间的辅助功能，而且很关键。

事务日志表示把操作过程一笔一笔记录下来。如某个线程要对某个行操作，数据库会先保留老版本于事务日志中，对文件的写入，新版本的内容是先写入到日志里，提交前，数据在日志文件中，而不是在数据文件中，提交操作执行后，才将新旧版本的日志清除。

执行事务时，每个操作都需要从内存读入到日志中

事务日志主要是为了加速操作，同时为了辅助提交数据的功能，将随机写操作转换为顺序写操作

事务日志必须是固定大小，一般是有两个空间，一旦一个空间满了，就写入磁盘，另一个空间开始写入。轮替工作。

为了避免事务日志所在的磁盘，因硬盘故障导致破坏，可以用raid或者镜像组同步写入两份文件，保证了冗余，实现数据安全

以下是配置文件里事务日志的相关参数：

innodb_log_files_in_group：表示一组内有几个文件，一般要有两个

innodb_log_group_home_dir：指明家目录

innodb_log_file_size：指定日志文件的大小，默认5M

innodb_mirrored_log_groups:日志组有几个

3  ACID测试

如果一个存储引擎支持事务，那么关系型数据库就必须满足ACID测试：而非关系型数据库是base(碱性的单词)

A：AUTOMICITY，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到开始处；

C：CONSISTENCY，一致性；数据库总是应该从一个一致性状态转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，是否能为其它事务可见；出于保证并发操作之目的，隔离有多种级别； 隔离如果做得严格，可能导致串行执行，而失去了并发执行的意义。有四个级别，隔离性最低，并发性最高，隔离性最高，安全性也最高，但是并发性就最低。可以根据安全性和服务器的并发性选择一个合适的方案。

D：DURABILITY，持久性；事务一旦提交，其所做出的修改会永久保存；

4  事务控制

自动提交：单语句事务，影响性能

mysql> SELECT @@autocommit;#查看自动提交功能参数

mysql> SET @@session.autocommit=0;#关闭自动提交功能后需要手动控制事务

手动控制事务，事务一旦提交，就不能回滚：

启动事务：START TRANSACTION 

提交事务：COMMIT

回滚事务：ROLLBACK

事务支持savepoints：保存点，相当于是虚拟机的快照

SAVEPOINT identifier#创建保存点

ROLLBACK [WORK] TO [SAVEPOINT] identifier #还原到某个保存点

RELEASE SAVEPOINT identifier#销毁savepoint

例子

MariaDB [sunny]> insert into classlist values ("su",10,"91"),("chen",18,"88");MariaDB [sunny]> 

#创建保存点first

MariaDB [sunny]> savepoint first;

MariaDB [sunny]> update classlist set name=ghbsunny where nu=1;

#创建保存点second

MariaDB [sunny]> saveponit second;

如果不修改nu=1的name值，此时执行

MariaDB [sunny]> rollback to first;

#注意，执行完 rollback to first保存点second就不存在了，因为在保存点first的时候，second还没创建。一旦执行了commint后，就不能rollback

#销毁保存点first

MariaDB [sunny]> release savepoint first;

5  事务隔离级别

级别由低而高，最高级别是串行化。隔离性越来越好，但是并发性降低。低级别的事务一定有高级别的问题

mysql数据库默认是第三隔离级别REPEATABLE-READ，其他数据库一般默认第二级别READ-COMMITTED，所以mysql建议也修改为第二级别的READ-COMMITTED

查看当前会话级定义的事务隔离级别

MariaDB [sunny]> select @@session.tx_isolation;

mysql有四个隔离级别，如下：

READ-UNCOMMITTED：

读未提交 --> 容易导致脏读，不被确认的结果也可能被读取；即没有提交的情况下，别人也可以看到未提交的更新的记录

例子：打开两个crt窗口，登录mysql,分别关闭自动提交功能和设置隔离级别为READ-UNCOMMITTED

MariaDB [sunny]> SET @@session.autocommit=0;

MariaDB [sunny]> set @@session.tx_isolation="READ-UNCOMMITTED";

MariaDB [sunny]> start transaction;

在窗口1上执行

MariaDB [sunny]> update classlist set name="bf" where nu=10;

此时，窗口1没有执行commit,但是在窗口2上能够看到已经更新后的数据，即窗口2上执行如下语句，看到nu=10的name已经更改为bf了，即窗口2可以随时看到窗口1的任何修改

MariaDB [sunny]> select * from classlist where nu=10;

+------+----+-------+

| name | nu | score |

+------+----+-------+

| bf   | 10 | 91.00 |

+------+----+-------+

READ-COMMITTED：

读提交--> 读别人确认的数据，可能导致不可重复读的问题，可能多次读的结果不一样；

例子：打开两个crt窗口，登录mysql,分别关闭自动提交功能和设置隔离级别为READ-COMMITTED

MariaDB [sunny]> SET @@session.autocommit=0;

MariaDB [sunny]> set @@session.tx_isolation="READ-COMMITTED";

MariaDB [sunny]> start transaction;

在窗口1上执行

MariaDB [sunny]> delete from classlist where nu=1;

此时，窗口1没有执行commit操作，窗口1上查看到的nu=1已经被删除，但是查看2还是可以看到nu=1的记录

窗口2上执行如下

MariaDB [sunny]> select * from classlist where nu=1;

+-------+----+--------+

| name  | nu | score  |

+-------+----+--------+

| sunny |  1 | 100.00 |

+-------+----+--------+

1 row in set (0.00 sec)

窗口1上执行commit后，窗口2页查看不到记录

REPEATABLE-READ：

可重复读,mysql数据库默认的隔离级别 --> 导致幻读的问题，如别的事务已经修改过数据，但是看到的还是旧数据；

例子：打开两个crt窗口，登录mysql,分别关闭自动提交功能和设置隔离级别为READ-COMMITTED

MariaDB [sunny]> SET @@session.autocommit=0;

MariaDB [sunny]> set @@session.tx_isolation="REPEATABLE-READ";

MariaDB [sunny]> start transaction;

在窗口1上执行

MariaDB [sunny]> insert into classlist values ("mei",5,99);

此时还没commit,在窗口1上可以看到新增的数据，但是窗口2上看不到新增加的数据

在窗口1上执行

MariaDB [sunny]> commit;

此时，窗口1上任然可以看到新增加的数据，但是窗口2上看不到新增的nu=5的数据，

窗口2以为没有nu=5的数据，但是窗口2要插入nu=5的数据，会出现报错重复数据的提示

MariaDB [sunny]> insert into classlist values ("mei2",5,98);

ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '5' for key 'PRIMARY'

MariaDB [sunny]> select * from classlist;

+----------+----+-------+

| name     | nu | score |

+----------+----+-------+

| sunny    |  1 | 98.00 |

| chao     |  3 | 98.00 |

| tracy su |  6 | 95.00 |

+----------+----+-------+

如果要看到新增的数据，窗口2可以退出sql窗口，重新登录，就可以看到新增nu=5的数据

SERIALIZABLE：

串行化，隔离度最高；只有对方的事务结束（要么commit,要么rollback），另一窗口才能执行对同一表格的操作

例子：打开两个crt窗口，登录mysql,分别关闭自动提交功能和设置隔离级别为READ-COMMITTED

MariaDB [sunny]> SET @@session.autocommit=0;

MariaDB [sunny]> set @@session.tx_isolation="SERIALIZABLE";

MariaDB [sunny]> start transaction;

在窗口1上执行如下语句，但是不执行commit;自己操作后，没有确认，则别人也不能查看该表，因为已经该表琐死。只能在自己提交会回滚后，别人才能查询到结果。

delete from classlist where nu=8;

此时在窗口2上执行如下语句，那么窗口2的查询结果就出不来，等待时间超时后，就会出现报错

MariaDB [sunny]> select * from classlist;

ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction