MySQL 什麼是事務?

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該文為《 MySQL 實戰 45 講》的學習筆記,感謝查看,如有錯誤,歡迎指正 一、事務簡介 事務就是為了保證一組資料庫操作,要麼全部成功,要麼全部失敗。 事務是在引擎層實現的,也就是說並不是所有引擎都可以使用事務,MyISAM 就不支持事務,這也是為什麼會被 InnoDB 取代的原因。 說到事務, ...


該文為《 MySQL 實戰 45 講》的學習筆記,感謝查看,如有錯誤,歡迎指正

一、事務簡介

事務就是為了保證一組資料庫操作,要麼全部成功,要麼全部失敗。

事務是在引擎層實現的,也就是說並不是所有引擎都可以使用事務,MyISAM 就不支持事務,這也是為什麼會被 InnoDB 取代的原因。

說到事務,就不得不說 ACID 特性(Atomicity、Consistency、Isolation、Durability,即原子性、一致性、隔離性、持久性)。

二、ACID 特性
2.1 原子性(Atomicity)

一個事務中的多組操作,要麼全部成功,要麼全部失敗。在事務提交(commit)成功之後,所有的操作都生效,提交失敗,所有的操作都會回滾。

2.2 一致性(Consistency)

一個事務執行之前和執行之後資料庫都必須處於一致性狀態。在事務執行的過程中,只要事務未提交,就不會改變資料庫的狀態。提交之後事務已完成,此時資料庫狀態發生變化。

2.3 隔離性(Isolation)

事務在執行過程中,是與外界完全隔離的,即使資料庫發生了變更,事務中也獲取不到。A 事務對資料庫做的變更,在事務未提交之間,資料庫中也看不到,B 事務中也看不到。

2.4 持久性(Durability)

事務一旦提交,對資料庫的變更就會持久化到磁碟,即使資料庫發生異常重啟,數據也不會丟失。


三、隔離級別

當資料庫出現有多個事務同時執行時,就可能出現臟讀幻讀不可重覆讀等問題,隔離級別就是為瞭解決這些問題的。隔離的越嚴實,效率就越低,併發越低,安全性越高。

隔離級別分為以下 4 種:

  • 讀未提交(read uncommitted,RU)
    一個事務還未提交時,它做的變更就可以被別的事務看到。

  • 讀提交(read committed,RC)
    事務提交以後,它做的變更才能被其它事務看到。但是在這個事務未提交之前,資料庫中發生的變更,這個事務也能看見。

  • 可重覆度(repeatable read,RR)
    事務總是只能看見在啟動的那個時刻,資料庫的狀態。事務未提交之前做的變更,其它事務看不見。事務執行期間,資料庫中已經發生的變更,這個事務也看不見。只能看見事務剛啟動時刻,資料庫的狀態。

  • 串列化(serializable)
    事務對某一行的操作會加鎖,“寫”會加“寫鎖”,“讀”會加“讀鎖”,在鎖釋放掉之前,其它的事務都無法都這一行的記錄進行操作。必須等之前的事務執行完畢,釋放鎖。後面的事務又會重新加鎖。

我們通過一個例子來說明一下四種隔離級別具體是怎麼體現的。

給出一個建表語句:

mysql> create table T(c int) engine=InnoDB;
mysql> insert into T(c) values(1);

假設有以下兩個事務,其中執行的操作如圖,從上至下是時間先後順序:
在這裡插入圖片描述
在四種不同的隔離級別下,V1V2V3的值分別為多少呢?我們現在分析一下:

  1. 讀未提交
    讀提交下,事務還未提交,做的變更就能被其它事務看見,因此事務 B 修改了值為 2 ,事務 A 可以直接看見。所以 V1 = 2V2 = 2V3 = 2

  2. 讀提交(RC)
    讀提交下,事務在提交之前,做的變更都無法被其它事務看見,但是事務本身可以看到資料庫的變更。 因此,事務 B 做了修改以後,事務 A 無法立刻看見,V1 = 1,事務 B 提交以後,事務 A 就可以看到資料庫的變更了,因此 V2 = 2V3 = 2

  3. 可重覆讀(RR)
    事務總是只能看到在啟動的那個時刻,資料庫的狀態,即在事務未提交之前,自己做的變更別的事務看不見,資料庫中的變更自己也看不見。
    因此,事務 B 提交之前,A 看不見 B 做的變更,V1 = 1,事務 B 提交以後,資料庫的值雖然發生了變更,但是事務 A 還未提交,A 還是只能看到自己在啟動時刻,資料庫的值(可以理解為資料庫有版本,只能看見歷史版本)。因此,V2 = 1,事務 A 提交以後,就可以看到資料庫的變更了,因此 V3 = 2

  4. 串列化
    串列化是指,事務在操作某一行記錄時會加鎖,“讀”會加“讀鎖”,“寫”會加“寫鎖”。
    事務 A 在啟動後,先執行了 1 條查詢語句,對這行數據加了“讀鎖”,這個“讀鎖”要等事務 A 提交以後,才會釋放。因此事務 B 執行查詢語句會處於等待鎖釋放狀態。這時候事務 B 會一直等待。因此,V1 = 1V2 = 1,事務 A 提交之後,“讀鎖”釋放,事務 B 獲取該行記錄的“讀鎖”,並更新了數據(又加了一個“寫鎖”),事務 B 未提交之前,A 再去查數據也需要等待鎖釋放,事務 B 提交以後,鎖釋放,A 拿到鎖,開始查詢數據,因此,V3 = 2

以上是如何實現的呢?


四、事務隔離的實現原理

資料庫中會創建一個視圖,在“可重覆讀”隔離級別下,這個視圖是在事務啟動時創建的,整個事務存在期間都用這個視圖。在“讀提交”隔離級別下,這個視圖是在每個 SQL 語句開始執行的時候創建的。這裡需要註意的是,“讀未提交”隔離級別下直接返回記錄上的最新值,沒有視圖概念;而“串列化”隔離級別下直接用加鎖的方式來避免並行訪問。

在 MySQL 中,實際上每條記錄在更新的時候都會同時記錄一條回滾操作。記錄上的最新值,通過回滾操作,都可以得到前一個狀態的值。同一條記錄在系統中可以存在多個版本,就是資料庫的多版本併發控制(MVCC)。

回滾日誌什麼時候刪除呢,系統中沒有比這個回滾日誌更早的 read-view 時,這個回日誌就會被刪除。
因此不建議使用長事務,容易導致回滾日誌太多,大量占用存儲空間。


五、事務的啟動方式
  • 顯式啟動:beginstart transaction。配套的提交語句是 commit,回滾語句是 rollback
  • 也可以使用 set autocommit=0,此時不需要顯式啟動,比如執行了一個select語句就直接啟動了事務,但是需要再執行一條commit來提交;

因此建議設置set autocommit=1,此時需要用begin來開啟事務,如果覺得多了一次交互,比較麻煩的話,也可以使用commit work and chain,表示提交當前事務,並且再啟動一個新的事務,這樣就只有一次begin了。

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