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前言
隔离性与隔离级别
事务隔离的实现
事务的启动方式 前言 和数据库打交道的时候#xff0c;总是会用到事务最经典的例子就是转账#xff0c;你要给朋友小王转 100 块钱#xff0c;而此时你的银行卡只有 100 块钱转账过程具体到程序里会有一系列的操作#xff0…目录
前言
隔离性与隔离级别
事务隔离的实现
事务的启动方式 前言 和数据库打交道的时候总是会用到事务最经典的例子就是转账你要给朋友小王转 100 块钱而此时你的银行卡只有 100 块钱转账过程具体到程序里会有一系列的操作比如查询余额、做加减法、更新余额等这些操作必须保证是一体的不然等程序查完之后还没做减法之前你这 100 块钱完全可以借着这个时间差再查一次然后再给另外一个朋友转账如果银行这么整不就乱了么这时就要用到“事务”这个概念了简单来说事务就是要保证一组数据库操作要么全部成功要么全部失败在 MySQL 中事务支持是在引擎层实现的MySQL 是一个支持多引擎的系统但并不是所有的引擎都支持事务比如 MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事务这也是 MyISAM 被 InnoDB 取代的重要原因之一下面将会以 InnoDB 为例剖析 MySQL 在事务支持方面的特定实现并基于原理给出相应的实践建议希望这些案例能加深你对 MySQL 事务原理的理解 隔离性与隔离级别 提到事务你肯定会想到 ACIDAtomicity、Consistency、Isolation、Durability即原子性、一致性、隔离性、持久性今天就来说说其中 I也就是“隔离性”当数据库上有多个事务同时执行的时候就可能出现脏读dirty read、不可重复读non-repeatable read、幻读phantom read的问题为了解决这些问题就有了“隔离级别”的概念在谈隔离级别之前你首先要知道你隔离得越严实效率就会越低因此很多时候都要在二者之间寻找一个平衡点SQL 标准的事务隔离级别包括读未提交read uncommitted、读提交read committed、可重复读repeatable read和串行化serializable 下面逐一解释 读未提交是指一个事务还没提交时它做的变更就能被别的事务看到读提交是指一个事务提交之后它做的变更才会被其他事务看到可重复读是指一个事务执行过程中看到的数据总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的当然在可重复读隔离级别下未提交变更对其他事务也是不可见的串行化顾名思义是对于同一行记录“写”会加“写锁”“读”会加“读锁”当出现读写锁冲突的时候后访问的事务必须等前一个事务执行完成才能继续执行其中“读提交”和“可重复读”比较难理解所以用一个例子说明这几种隔离级别假设数据表 T 中只有一列其中一行的值为 1下面是按照时间顺序执行两个事务的行为 来看看在不同的隔离级别下事务 A 会有哪些不同的返回结果也就是图里面 V1、V2、V3 的返回值分别是什么若隔离级别是“读未提交” 则 V1 的值就是 2这时候事务 B 虽然还没有提交但是结果已经被 A 看到了因此V2、V3 也都是 2若隔离级别是“读提交” 则 V1 是 1V2 的值是 2事务 B 的更新在提交后才能被 A 看到所以 V3 的值也是 2若隔离级别是“可重复读” 则 V1、V2 是 1V3 是 2之所以 V2 还是 1遵循的就是这个要求事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的若隔离级别是“串行化” 则在事务 B 执行“将 1 改成 2”的时候会被锁住直到事务 A 提交后事务 B 才可以继续执行所以从 A 的角度看 V1、V2 值是 1V3 的值是 2在实现上数据库里面会创建一个视图访问的时候以视图的逻辑结果为准在“可重复读”隔离级别下 这个视图是在事务启动时创建的整个事务存在期间都用这个视图在“读提交”隔离级别下 这个视图是在每个 SQL 语句开始执行的时候创建的这里需要注意的是“读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值没有视图概念而“串行化”隔离级别下 直接用加锁的方式来避免并行访问可以看到在不同的隔离级别下数据库行为是有所不同的Oracle 数据库的默认隔离级别其实就是“读提交”因此对于一些从 Oracle 迁移到 MySQL 的应用为保证数据库隔离级别的一致你一定要记得将 MySQL 的隔离级别设置为“读提交”配置的方式是将启动参数 transaction-isolation 的值设置成 READ-COMMITTED可以用 show variables 来查看当前的值总结来说存在即合理每种隔离级别都有自己的使用场景要根据自己的业务情况来定那什么时候需要“可重复读”的场景呢来看一个数据校对逻辑的案例假设你在管理一个个人银行账户表一个表存了账户余额一个表存了账单明细到了月底你要做数据校对也就是判断上个月的余额和当前余额的差额是否与本月的账单明细一致你一定希望在校对过程中即使有用户发生了一笔新的交易也不影响你的校对结果这时候使用“可重复读”隔离级别就很方便事务启动时的视图可以认为是静态的不受其他事务更新的影响 事务隔离的实现 理解了事务的隔离级别再来看看事务隔离具体是怎么实现的这里展开说明“可重复读”在 MySQL 中实际上每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作记录上的最新值通过回滚操作都可以得到前一个状态的值假设一个值从 1 被按顺序改成了 2、3、4当前值是 4但是在查询这条记录的时候不同时刻启动的事务会有不同的 read-view在视图 A、B、C 里面这一个记录的值分别是 1、2、4同一条记录在系统中可以存在多个版本就是数据库的多版本并发控制MVCC对于 read-view A要得到 1就必须将当前值依次执行图中所有的回滚操作得到同时你会发现即使现在有另外一个事务正在将 4 改成 5这个事务跟 read-view A、B、C对应的事务是不会冲突的回滚日志总不能一直保留吧什么时候删除呢答案是在不需要的时候才删除也就是说系统会判断当没有事务再需要用到这些回滚日志时回滚日志会被删除什么时候才不需要了呢就是当系统里没有比这个回滚日志更早的 read-view 的时候基于上面的说明来讨论一下为什么建议你尽量不要使用长事务长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图由于这些事务随时可能访问数据库里面的任何数据所以这个事务提交之前数据库里面它可能用到的回滚记录都必须保留这就会导致大量占用存储空间在 MySQL 5.5 及以前的版本回滚日志是跟数据字典一起放在 ibdata 文件里的即使长事务最终提交回滚段被清理文件也不会变小有数据只有 20GB而回滚段有 200GB的库最终只好为了清理回滚段重建整个库除了对回滚段的影响长事务还占用锁资源也可能拖垮整个库这个会在后面讲锁的时候展开 事务的启动方式 如前面所述长事务有这些潜在风险建议尽量避免其实很多时候业务开发并不是有意使用长事务通常是由于误用所致MySQL 的事务启动方式有以下几种1显式启动事务语句 begin 或 start transaction配套的提交语句是 commit回滚语句是 rollback2set autocommit0这个命令会将这个线程的自动提交关掉意味着如果你只执行一个select 语句这个事务就启动了而且并不会自动提交这个事务持续存在直到你主动执行 commit 或 rollback 语句或者断开连接有些客户端连接框架会默认连接成功后先执行一个 set autocommit0 的命令这就导致接下来的查询都在事务中如果是长连接就导致了意外的长事务因此建议你总是使用 set autocommit1, 通过显式语句的方式来启动事务但是有的开发会纠结“多一次交互”的问题对于一个需要频繁使用事务的业务第二种方式每个事务在开始时都不需要主动执行一次 “begin”减少了语句的交互次数如果你也有这个顾虑建议你使用 commit work and chain 语法在 autocommit 为 1 的情况下用 begin 显式启动的事务如果执行 commit 则提交事务如果执行 commit work and chain则是提交事务并自动启动下一个事务这样也省去了再次执行 begin 语句的开销同时带来的好处是从程序开发的角度明确地知道每个语句是否处于事务中可以在 information_schema 库的 innodb_trx 这个表中查询长事务
