MySQL資料庫事務的機制【總結】

這幾天面試多次被問到了資料庫事務機制、隔離等級、樂觀鎖悲觀鎖類的問題，之前對這些只能說有所了解，有些概念還停留在記憶層面，沒有理解，所以回答的不好。後面翻書學習了下，理解了一些東西，在此做一個記錄。

 

什麼是事務？

事務我理解的是一個完整的業務行為，一個業務行為可能包含多個動作，這個完整的動作就構成一個事務。比較經典的例子是銀行轉賬，A帳戶轉到B帳戶，需要兩個動作：A帳戶減，B帳戶加，必須保證這兩個動作要么都做，要么都不做。

事務具有ACID特徵，具體包括：

● 原子性（atomicity）：原子性是說事務的不可分割，要麼全成功，要麼全失敗，不可部分成功，部分失敗。半途失敗的情況下，需要打掃戰場，也就是資料回滾。

● 一致性（consistency）：一致性是說交易的最後結果，要確保資料上沒有異常。一致性是強調結果，是建立在原子性上實現的，也就是說能保證原子性，那就會有一致性的結果。

● 隔離性（isolation）：隔離性是說事務沒有提交前對其他事務是不可見的，事務間資料是隔離的（當然不同級別隔離程度不一樣）。

● 持久性（durability）: 事務提交後會持久化，可以長久保存。

 

事務隔離等級

在了解事務的隔離等級之前，需要明白資料讀取的幾個概念：

# ● 髒讀：就是讀到了別人還沒提交的資料。

● 可重複讀：就是同一個事物內的兩次查詢，中間如果別人修改了查詢內的記錄且提交了，對第二次查詢是不可見的，不會出現同筆記錄兩次查詢不一致問題。

● 幻讀：就是一個事物內的兩次查詢，中間如果別人增加了記錄並且提交了，第二次查詢能查詢到的，會出現和第一次記錄不一致的現象。

 

交易的控制分很多個級別，級別的高低決定隔離的程度，MySQL中分四個級別：

● 讀未提交：這種級別是最低的，A事務的修改沒有提交對B事物是可見的，會出現資料的髒讀，一般情況下不會用到此種類型。

● 讀已提交：A事物的修改提交後才對B可見，這種情況會出現資料的幻讀的問題，兩次查詢的結果不一樣。

● 可重複讀：是MySQL預設的級別，這種級別事物內的兩次查詢，中間其他修改了某筆記錄，對其他事務是不可見的，保證了重複查的情況下同筆記錄的一致性，但是對於新增的情況其他事務是可見的，所以還是會出現新增幻讀的現象。

● 可串列化：交易之間是串列執行的，對查詢到的每筆記錄都加鎖，會出現阻塞的情況，並發情況下會造成嚴重的效能問題，所以一般也不會用到這種類型。

隔離等級一覽圖

 

#交易的隔離實作

交易當中的隔離是透過兩種方式控制：一種是鎖的方式，透過時間上的挫開達到隔離；另一種是版本控制的方式，記錄多個版本達到隔離。

 

1、鎖定

MySQL當中的鎖定分讀鎖定和寫鎖，讀鎖因為是讀取資料所以可以多個同時讀取同一份數據，具有共享性質；寫鎖涉及到資料的變動，所以和其他寫鎖和讀鎖是相衝突的，具有排他性質。

從鎖的粒度上分錶級鎖和行級鎖，表鎖一般發生在對錶結構的修改或對全表更新的時候，會阻塞所有對這張表的讀寫操作；行級鎖一般發生在指定記錄更新的時候，只會鎖定指定記錄。鎖的粒度越小並發度越高，能優先行級鎖盡量不要表鎖，和程式中鎖的粒度是一樣的原則。

 

2、多版本並發控制

MySQL為了效能考慮除了行級鎖定以外還是另外一種方式，多版本並發控制，這中控制是由存儲引擎實現。

書中說明了InnoDB一種簡單的實作方式，這種方式是採用一筆記錄多個版本的方式，每筆記錄上增加了兩個隱藏列，一個是建立版本號，一個是刪除版本號，每開啟一個事務都會分配一個事務版本號，事務版本號是遞增的，事務內操作都會根據這個版本號進行比較。具體如下：

● 查詢時：查詢目前事務之前存在的記錄和本事務建立的記錄，且沒有被刪除的，即：建立版本號 目前版本號)

● 插入時：記錄的建立版本號為目前事務版本號。

● 刪除時：更新記錄的刪除版本號碼為目前交易版本號。

● 更新時：插入一筆新記錄，建立版本號為目前交易版本號，同時將原記錄刪除版本號改為目前交易版本號，代表已經刪除。實際上這裡的更新相當於刪除再加一筆記錄。

 

3、樂觀鎖和悲觀鎖

鎖從使用的角度又分悲觀鎖和樂觀鎖，悲觀鎖是持有很悲觀的態度，認為我查到的資料都有可能被別人修改，所以查詢的時候就把這一批資料鎖起來，不讓別人操作；樂觀鎖是持有很樂觀的態度，認為我查到的資料基本上不可能被別人修改，所以查詢的時候不鎖住這批數據，修改提交的時候再確認有沒有被別人修改，有種亡羊補牢，為時不晚的意思。

 

樂觀鎖定與悲觀鎖定的實作：

● 悲觀鎖定可以在資料庫層級很簡單的解決，利用select ... for update，在查詢的時候就鎖定這部分數據。

● 樂觀鎖的實現較悲觀鎖複雜，可以在資料庫在一個版本號的列，更新的時候版本號都1，以此來確認我查出來的數據後面有沒有別人修改，已修改的不更新或程式拋一個異常。

 

使用樂觀鎖定還是悲觀鎖定：

從效能的角度考慮樂觀鎖定效能較好，在查詢到更新這段時間沒有鎖定操作，但是實現起來沒有悲觀鎖簡單，可能出錯。所以要考慮的因素是系統的並發高不高？出現衝突的機率有多大？並發高的情況下選用樂觀鎖更好，反之選用悲觀鎖這種簡單的方式更好。

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