MySQL实战45讲Day03----事务隔离

 一、事务:

1、概念: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。而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。

2.事务的基本要素(ACID):

  1、原子性(Atomicity):事务开始后所有操作,要么全部做完,要么全部不做,不可能停滞在中间环节。事务执行过程中出错,会回滚到事务开始前的状态,所有的操作就像没有发生一样。也就是说事务是一个不可分割的整体,就像化学中学过的原子,是物质构成的基本单位。

   2、一致性(Consistency):事务开始前和结束后,数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账,不可能A扣了钱,B却没收到。

   3、隔离性(Isolation):同一时间,只允许一个事务请求同一数据,不同的事务之间彼此没有任何干扰。比如A正在从一张银行卡中取钱,在A取钱的过程结束前,B不能向这张卡转账。

   4、持久性(Durability):事务完成后,事务对数据库的所有更新将被保存到数据库中,不能回滚。

二、隔离性与隔离级别:

1、隔离性:同一时间,只允许一个事务请求同一数据,不同的事务之间彼此没有任何干扰。比如A正在从一张银行卡中取钱,在A取钱的过程结束前,B不能向这张卡转账。

2:隔离级别:因为隔离得越严实,效率就会越低。所以,SQL将标准的事务隔离级别分为:读未提交(read uncommitted)、读提交(read committed)、可重复读(repeatable read)和串行化(serializable )。

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。也就是说,A和B同读一个表,B将该表更新,但还未提交时,A查的表已经更新。

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。也就是说,A和B同读一个表,B将该表更新,但还未提交时,A查的表没有更新,还是原来的表,直到B提交(commit),A查询的表才会更新。

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。在可重复读隔离级别下,未提交变更对其他事务是不可见的。也就是说,A和B同读一个表,B将该表更新,无论是否提交,A查的表都不会更新,还是原来的表。但如果A进行增(insert)、删(delete)、改(update)时,会操作更新后的表,而查(select)操作的是未更新之前的表。

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。

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三、事务隔离的实现:

        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。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。同一条记录在系统中可以存在多个版本,即数据库的多版本并发控制(MVCC)。对于read-view A,要得到第一个数,就必须将当前值依次执行所有的回滚操作得到。但回滚日志不能一直保留,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。不需要的意思就是当系统里没有比这个回滚日志更早的read-view的时候。

四、不使用长事务的原因:

        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。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。

五、事件的启动方式:

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rollback。

2、set autocommit=0,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 autocommit=0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,建议使用set autocommit=1, 通过显式语句的方式来启动事务。但是对于一个需要频繁使用事务的业务,建议使用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。

六、问题:

1、事务的概念是什么?

        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。

2、mysql的事务隔离级别读未提交, 读已提交, 可重复读, 串行各是什么意思?

        读未提交:别人改数据的事务尚未提交,我在我的事务中也能读到。

        读已提交:别人改数据的事务已经提交,我在我的事务中才能读到。

        可重复读:别人改数据的事务已经提交,我在我的事务中也不去读。

        串行:我的事务尚未提交,别人就别想改数据。

        这4种隔离级别,并行性能依次降低,安全性依次提高。 

4、事务隔离是怎么通过read-view(读视图)实现的?

        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。

5、并发版本控制(MVCC)的概念是什么, 是怎么实现的?

        MVCC指的是一种提高并发的技术。引入MVCC之后,只有写写之间相互阻塞,其他三种操作(并发,读写,写读)都可以并行,这样大幅度提高了InnoDB的并发度。MVCC 是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。典型的有乐观并发控制(乐观锁)和悲观并发控制(悲观锁)。

6、使用长事务的弊病? 为什么使用常事务可能拖垮整个库?事务的启动方式有哪几种? 

弊病:长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图。会大量占用存储空间。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。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。

启动方式:

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rollback。

2、set autocommit=0,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主动执行commit 或 rollback 语句,或者断开连接。

7、commit work and chain的语法是做什么用的? 

        对于一个需要频繁使用事务的业务,建议使用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。

8、怎么查询各个表中的长事务?

        可以在information_schema库的innodb_trx这个表中查询长事务。

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