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深入了解MySQL中的事務、4大功能、隔離級別

青灯夜游
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2021-10-12 10:51:201828瀏覽

這篇文章是MySQL的進階學習,給大家詳細介紹一下MySQL中的事務、4大功能(ACID)以及事務的隔離級別,希望對大家有幫助!

深入了解MySQL中的事務、4大功能、隔離級別

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本文操作與測試所使用的環境版本是5.7.21

mysql> select version();
+-----------+
| version() |
+-----------+
| 5.7.21    |
+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

記住:我們常見的MySQL儲存引擎中只有InnoDB是支援交易的。所以下面的操作也都是在InnoDB下方做的。

一. 什麼是交易

#交易就是現實中抽像出來一種邏輯操作,要嘛都執行,要嘛都不執行,不能存在部分執行的情況。

比較經典的案例就是銀行轉帳:小A向小B轉帳100元

#正常的狀況:小A的帳戶扣減100元,小B的帳戶增加100元。

非正常情況: 小A的帳戶扣減100元,小B帳戶金額不變。

非正常情況下,小A帳戶扣減100之後銀行系統出現問題,小B帳戶增加100元的操作並沒有執行。也就是兩邊金額對不上了,小A不願意,小B不願意,銀行也不願意啊。事務的出現就是為了避免非正常狀況的出現,讓大家都滿意。

二. 事務的4大特性(ACID)

#1. 原子性(Atomicity)

事務的操作是不可分割的,要嘛都操作,要嘛都不操作,就像轉帳一樣,不存在中間狀態。而且這個原子性不是說只有一個動作,可能會有很多的操作,但是從結果來看是不可分割的,也就是說原子性是一個結果狀態。

2. 一致性(Consistency)

執行事務的前後,資料保持一致,就像銀行帳戶系統一樣無論事務是否成功,兩者的帳戶總額應該是一樣的。

3. 隔離性(Isolation)

多個交易同時操作資料的時候,多個交易直接互相隔離,不會互相影響。

4. 持久性(Durability)

一個交易在提交後對資料的影響是永久的,寫入磁碟中不會遺失。

三.明確交易、隱含交易

#mysql的交易分為明確交易隱式事務,預設的事務是隱式事務,由變數autocommit 在操作的時候會自動開啟,提交,回滾。

控制的關鍵指令如下

set autocommit=0; -- 关闭自动提交事务(显式)
set autocommit=1; -- 开启自动提交事务(隐式)
  -- 当autocommit=0的时候手动控制事务
rollback; -- 回滚事务
commit;  -- 提交事务
-- 当autocommit=1 自动提交事务,但是可以控制手动提交
start transaction; -- 开启事务(或者用begin开启事务)
commit; -- 提交事务
rollback; -- 回滚事务
SAVEPOINT 保存点名称;  -- 保存点(相当于存档,可以不用回滚全部操作)
rollback to  保存点;  -- 回滚到某个保存点 (这个后面就不测试,知道有这个操作就行)

先建一張表格ajisun

mysql> create table ajisun(id int(5), name varchar(20) character set utf8  COLLATE utf8_bin ) engine=innodb character set= utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_bin;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

1. 隱含交易

-- 看下当前autocommit的状态是,默认是on状态
mysql> show variables like 'autocommit'; 
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

--  插入一条数据
mysql> insert into ajisun values(1,'阿纪');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> rollback;

-- 执行rollback 也是没有效果的,还是能够查询到插入的数据(不需要我们手动控制commit)
mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 阿纪   |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

#2. 明確事務方式1

明確事務由我們自己控制事務的開啟,提交,回滾等操作

-- 开启显式事务-回滚
mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 阿纪   |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> insert into ajisun values(2,'纪先生');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
-- 插入后可以看见2条数据
mysql> select * from ajisun;
+------+-----------+
| id   | name      |
+------+-----------+
|    1 | 阿纪      |
|    2 | 纪先生    |
+------+-----------+
2 rows in set (0.00 sec)
-- 回滚之后上面插入的数据就没了
mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 阿纪   |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
-- 插入一条数据
mysql> insert into ajisun values(2,'ajisun');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
-- 提交
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
-- 回滚
mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
-- 先提交commit,在rollback 数据依然存在,说明commit生效,事务已提交,回滚就不生效了。
mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 阿纪   |
|    2 | ajisun |
+------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

3. 明確事務方式2

使用start transaction

先改成預設的交易set autocommit=1;

-- 开启事务
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from ajisun where id=1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
-- 提交事务
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    2 | ajisun |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
-- 开启事务
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from ajisun where id =2;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
-- 回滚事务
mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
-- 删除操作失效了
mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    2 | ajisun |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

#四. 並發事務中的問題

如果對錶的操作同一時間只有一個事務就不會有問題,但是這是不可能的。現實中都是盡可能的利用,多個事務同時操作。多個事務就會帶來不少的問題,例如髒讀髒寫`不可重複讀取幻讀

1. 髒讀

一個交易讀取到另一個未提交交易修改後的資料這就是髒讀。

例如兩個事務a,b: 同時操作一筆記錄

a事務修改記錄後還沒有正式提交到資料庫,這時b事務去讀取,然後用讀取到的資料進行後續操作。

如果a交易回滾了,這個修改後的資料就不存在了,那麼b事務就是在使用一個不存在的資料。這種就是髒數據。

2. 髒寫(資料遺失)

一個交易修改了另一個未提交交易修改過的資料

#例如兩個事務a,b: 同時操作一筆記錄

a事務修改後沒有提交, 接著b事務也修改同一數據,然後b事務提交數據。

如果a事務回滾自己的修改,同時也把b事務的修改也回滾了,造成的問題就是:b事務修改了也提交了,但是資料庫並沒有改變,這種情況就是髒寫。

3. 不可重複讀取

一個事務只能讀到另一個已經提交的事務修改過的數據,並且其他事務每對該數據進行一次修改並提交後,該事務都能查詢得到最新值。

也就是在同一个事务中多次读取同一条记录,得到的内容都不一样(在每次读取之前都有其他事务完成修改并提交),这就是不可重复读

4. 幻读

在一个事务内 相同条件查询数据,先后查询到的记录数不一样

也就是一个事务先根据某些条件查询出一些记录,之后另一个事务又向表中插入了符合这些条件的记录,原先的事务再次按照该条件查询时,能把另一个事务插入的记录也读出来,那就意味着发生了幻读

不可重复读和幻读的区别:不可重复读重点在于同一条记录前后数据值不一样(内容的变化),而幻读重点在于相同查询条件前后所获取的记录数不一样(条数的变化)

五. 事务的隔离级别

上面说的事务的并发问题,在不同的场景下要求不一样,能接受的问题也不一样。他们之间的严重性排序如下:

脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读

MySQL中提供了4种隔离级别来处理这几个问题,如下

隔离级别 脏读 不可重复读 幻影读
READ- UNCOMMITTED
READ-COMMITTED ×
REPEATABLE-READ × ×
SERIALIZABLE × × ×

SQL 标准定义了四个隔离级别:

  • READ-UNCOMMITTED(读未提交): 最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读不可重复读幻读。但是并发度最高
  • READ-COMMITTED(读已提交): 允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读不可重复读仍有可能发生。
  • REPEATABLE-READ(可重复读): 对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读不可重复读,但幻读仍有可能发生。
  • SERIALIZABLE(可串行化): 最高的隔离级别,完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,该级别可以防止脏读不可重复读以及幻读。并发度也是最低的
MySQL默认采用的 REPEATABLE_READ 隔离级别 
Oracle默认采用的 READ_COMMITTED 隔离级别

1. 如何设置隔离级别

可以通过变量参数transaction_isolation 查看隔离级别

mysql> SELECT @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| REPEATABLE-READ         |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show variables like '%transaction_isolation%';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.02 sec)

修改的命令:SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL $[level];

level的值就是4中隔离级别READ-UNCOMMITTED READ-COMMITTED REPEATABLE-READ SERIALIZABLE

设置全局隔离级别

只对执行完该语句之后产生的会话起作用。

当前已经存在的会话无效。

set global transaction_isolation='read-uncommitted';
set global transaction_isolation='read-committed';
set global transaction_isolation='repeatable-read';
set global transaction_isolation='serializable';

例如:

会话A

mysql> set global transaction_isolation='serializable';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> select @@global.transaction_isolation;
+--------------------------------+
| @@global.transaction_isolation |
+--------------------------------+
| SERIALIZABLE                   |
+--------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
-- 当前会话(设置之前就已经存在的会,级别是默认的)
mysql> select @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| REPEATABLE-READ         |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

会话B(set之后新建的会话)

mysql> select @@global.transaction_isolation;
+--------------------------------+
| @@global.transaction_isolation |
+--------------------------------+
| SERIALIZABLE                   |
+--------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| SERIALIZABLE            |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

设置会话的隔离级别

对当前会话的所有后续的事务有效

该语句可以在已经开启的事务中间执行,但不会影响当前正在执行的事务。

如果在事务之间执行,则对后续的事务有效。

set session transaction_isolation='read-uncommitted';
set session transaction_isolation='read-committed';
set session transaction_isolation='repeatable-read';
set session transaction_isolation='serializable';

比如:

会话A

mysql> set session transaction_isolation='read-uncommitted';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| READ-UNCOMMITTED        |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

新建会话B(依然是默认的级别:可重复读)

mysql> select @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| REPEATABLE-READ         |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

2. 怎么选择隔离级别

一般情况下默认的可重复读就好了,一般很少改这个,除非业务场景特殊

记住一点:隔离级别越高,并发问题就越少,但并发性也就越低,所以还是要根据业务选择来。

六. 总结

  • 事务的四大特性:原子性,一致性,隔离性,持久性

  • 事务的常见命令:

    set autocommit=0/1; -- 关闭/开启自动提交事务
    start transaction; -- 开启事务(或者用begin)
    rollback; -- 回滚事务
    commit; -- 提交事务
  • 并发事务的问题:脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读

  • 需要熟悉事务的4种隔离级别以及MySQL默认级别

  • 怎么设置隔离级别(global,session)

更多编程相关知识,请访问:编程入门!!

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