重新學習Mysql數據庫8:MySQL的事務隔離級別實戰

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該系列博文會告訴你如何從入門到進階,從sql基本的使用方法,從MySQL執行引擎再到索引、事務等知識,一步步地學習MySQL相關技術的實現原理,更好地瞭解如何基於這些知識來優化sql,減少SQL執行時間,通過執行計劃對SQL性能進行分析,再到MySQL的主從複製、主備部署等內容,以便讓你更完整地瞭解整個MySQL方面的技術體系,形成自己的知識框架。

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事務的基本要素(ACID)

  1、原子性(Atomicity):事務開始後所有操作,要麼全部做完,要麼全部不做,不可能停滯在中間環節。事務執行過程中出錯,會回滾到事務開始前的狀態,所有的操作就像沒有發生一樣。也就是說事務是一個不可分割的整體,就像化學中學過的原子,是物質構成的基本單位。

   2、一致性(Consistency):事務開始前和結束後,數據庫的完整性約束沒有被破壞 。比如A向B轉賬,不可能A扣了錢,B卻沒收到。

   3、隔離性(Isolation):同一時間,只允許一個事務請求同一數據,不同的事務之間彼此沒有任何干擾。比如A正在從一張銀行卡中取錢,在A取錢的過程結束前,B不能向這張卡轉賬。

   4、持久性(Durability):事務完成後,事務對數據庫的所有更新將被保存到數據庫,不能回滾。

事務的併發問題

  1、髒讀:事務A讀取了事務B更新的數據,然後B回滾操作,那麼A讀取到的數據是髒數據

  2、不可重複讀:事務 A 多次讀取同一數據,事務 B 在事務A多次讀取的過程中,對數據作了更新並提交,導致事務A多次讀取同一數據時,結果 不一致。

  3、幻讀:系統管理員A將數據庫中所有學生的成績從具體分數改爲ABCDE等級,但是系統管理員B就在這個時候插入了一條具體分數的記錄,當系統管理員A改結束後發現還有一條記錄沒有改過來,就好像發生了幻覺一樣,這就叫幻讀。

  小結:不可重複讀的和幻讀很容易混淆,不可重複讀側重於修改,幻讀側重於新增或刪除。解決不可重複讀的問題只需鎖住滿足條件的行,解決幻讀需要鎖表

MySQL事務隔離級別

事務隔離級別 髒讀 不可重複讀 幻讀
讀未提交(read-uncommitted) 是 是 是
讀已提交(read-committed) 否 是 是
可重複讀(repeatable-read) 否 否 是
串行化(serializable) 否 否 否
默認事務隔離級別:

1、  讀未提交例子

(1)打開客戶端A,設置事務模式爲read uncommitted,查詢表

 (1)      在A提交事務之前,打開客戶端B,更新表

 

(3)此時,B的事務沒提交,但是A已經可以查到B更新的數據

(4)一旦B的事務因某原因回滾,則A查到的數據就是髒數據。

(5)在A執行更新語句,在不知道有其他事務回滾時,會發現結果好奇怪。要解決這個問題可以採用讀已提交的事務隔離級別。

2、  讀已提交

(1)      在客戶端A設置事務模式爲read committed;

(2)      在客戶端A事務提交之前,打開客戶端B,起事務更新表

(3)      B的事務還未提交,A不能查到已經更新的數據,解決了髒讀問題:

(4)      此時提交客戶端B的事務

(5)      A執行與上一步相同的查詢,結果發現與上一步不同,這就是不可重複讀的問題:

3、  可重複讀

(1)      打開客戶端A,設置事務模式爲repeatable read。

(2)      在A事務提交之前,打開客戶端B,更新表account並提交:

(3)      在客戶端A執行步驟1的查詢,zhangsan的balance依然是450與步驟(1)查詢結果一致,沒有出現不可重複讀的問題;接着執行update balance = balance – 50 where id=4;balance沒有變成450-50=400;zhangsan的balance值用的是步驟 (2)中的400來算的,所以是350。數據的一致性沒有被破壞。

(4)在客戶端A提交事務

(5)      在客戶端A開啓事務,隨後在客戶端B開啓事務,新增一條數據。提交

(6)      在A計算balance之和,值爲350+16000+2400=18750,沒有把客戶端B新增的數據算進去,客戶端A提交後再計算balance之和,居然變成了19350,這時因爲把客戶端B的600算進去了。站在客戶的角度,客戶是看不到客戶端B的,他會覺得天上掉餡餅了,多了600塊,這就是幻讀,站在開發者的角度,數據的一致性沒有破壞。但是在應用程序中,我們的代碼可能會把18750提交給用戶了,如果一定要避免這種小概率狀況的發生,那麼就要採取“串行化”的事務隔離級別了。

4、  串行化

(1)      打開客戶端A,設置事務隔離級別爲serializable並開啓事務。

(2)      打開客戶端B,同樣設置事務隔離級別爲serializable,開啓事務插入數據,報錯。表被鎖了,插入失敗,mysql中事務隔離級別爲serializable時會鎖表,因此不會出現幻讀的情況,這種隔離級別併發性很低,開發中很少用到。

   補充:

  1、SQL規範所規定的標準,不同的數據庫具體的實現可能會有些差異

  2、mysql中默認事務隔離級別是可重複讀時並不會鎖住讀取到的行

  3、事務隔離級別爲讀提交時,寫數據只會鎖住相應的行

  4、事務隔離級別爲可重複讀時,如果有索引(包括主鍵索引)的時候,以索引列爲條件更新數據,會存在間隙鎖間隙鎖、行鎖、下一鍵鎖的問題,從而鎖住一些行;如果沒有索引,更新數據時會鎖住整張表。

  5、事務隔離級別爲串行化時,讀寫數據都會鎖住整張表

  6、隔離級別越高,越能保證數據的完整性和一致性,但是對併發性能的影響也越大,魚和熊掌不可兼得啊。對於多數應用程序,可以優先考慮把數據庫系統的隔離級別設爲Read Committed,它能夠避免髒讀取,而且具有較好的併發性能。儘管它會導致不可重複讀、幻讀這些併發問題,在可能出現這類問題的個別場合,可以由應用程序採用悲觀鎖或樂觀鎖來控制。

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