MySQL深入03-事务隔离
# 隔离性与隔离级别
事务的ACID(Atomicity、Consistency、Isolation、Durability,即原子性、一致性、隔离性、持久性)
当数据库上有多个事务同时执行的时候,就可能出现脏读(dirty read)、不可重复读(non-repeatable read)、幻读(phantom read)的问题。
- 脏读:是指事务读取到其他事务未提交的数据。
- 不可重复读:是指同一次事务前后查询不一致的问题。
- 幻读:一次事务中前后数据量发生变化,产生不可预料的问题。
不可重复读是和删除、修改有关的,幻读是和插入有关的。
为了解决这些问题,就有了“隔离级别”的概念,但是要知道的是隔离得越严实,效率就会越低。因此很多时候,我们都要在二者之间寻找一个平衡点。
SQL 标准的事务隔离级别包括: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。
- 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。
- 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。当然在可重复读隔离级别下,未提交变更对其他事务也是不可见的。
- 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
下面以两个事务对某一行数据操作为例:
事务A | 事务B |
---|---|
启动事务,查询得到值1 | 启动事务 |
查询得到值1 | |
将1改成2 | |
查询得到值V1 | |
提交事务 | |
查询得到值V2 | |
提交事务A | |
查询得到值V3 |
- 隔离级别为
读未提交
,由于该隔离机制的特点是事务所做的变更能被其他事务看到,所以V1、V2、V3 都是 2。 - 隔离级别为
读提交
,也就是事务做的变更只能提交后其他事务才能看到,所以事务B提交前,事务A看不到变更,V1就为1,而事务B提交后,事务A就能看到了,因此V2、V3都是2。 - 隔离级别是
可重复读
,则 V1、V2 是 1,V3 是 2。之所以 V2 还是 1,遵循的就是这个要求:事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的。 - 隔离级别是
串行化
,由于事务B的修改操作会进行加锁,所以事务B必须等事务A提交之后才能继续执行,因此V1、V2 值是 1,V3 的值是 2。
在实现上,数据库里面会创建一个视图,访问的时候以视图的逻辑结果为准。
读未提交
是直接返回记录上的最新值,就不存在视图这个概念。读提交
下视图是在每个SQL语句开始执行的时候创建的。可重复读
下视图是在事务启动时创建的,整个事务存在期间都用这个视图。串行化
是直接用锁的方式来避免并行访问的。
# 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。
假设一个值1被按顺序改成了2、3、4,在回滚日志中就会类似下面的记录:
当前值为4,但是不同时刻启动的事务会有不同的read-view,视图A、B、C记录的值是1、2、4,同一条记录在系统中可以存在多个版本,就是数据库的多版本并发控制(MVCC)。对于 read-view A,要得到 1,就必须将当前值依次执行图中所有的回滚操作得到。
现在即使出现了另一个事务让4变成5,但这不会影响到read-view A、B、C 对应的事务。
回滚日志如何删除呢?
上述的回滚日志相当于记录了数据的变动日志,但这个变动日志不可能一直保留。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。
什么时候不需要呢?
系统里面没有比这个回滚日志更早的read-view的时候。
避免使用长事务
长事务意味着系统里面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会保存,就会导致大量的内存占用。
# 事务启动方式
MySQL 的事务启动方式有以下两种:
- 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。
- 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你主动执行 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。
建议总是使用set autocommit=1, 通过显式语句的方式来启动事务
。