重新学习Mysql数据库8:MySQL的事务隔离级别实战

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该系列博文会告诉你如何从入门到进阶,从sql基本的使用方法,从MySQL执行引擎再到索引、事务等知识,一步步地学习MySQL相关技术的实现原理,更好地了解如何基于这些知识来优化sql,减少SQL执行时间,通过执行计划对SQL性能进行分析,再到MySQL的主从复制、主备部署等内容,以便让你更完整地了解整个MySQL方面的技术体系,形成自己的知识框架。

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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,不能回滚。

事务的并发问题

  1、脏读:事务A读取了事务B更新的数据,然后B回滚操作,那么A读取到的数据是脏数据

  2、不可重复读:事务 A 多次读取同一数据,事务 B 在事务A多次读取的过程中,对数据作了更新并提交,导致事务A多次读取同一数据时,结果 不一致。

  3、幻读:系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级,但是系统管理员B就在这个时候插入了一条具体分数的记录,当系统管理员A改结束后发现还有一条记录没有改过来,就好像发生了幻觉一样,这就叫幻读。

  小结:不可重复读的和幻读很容易混淆,不可重复读侧重于修改,幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行,解决幻读需要锁表

MySQL事务隔离级别

事务隔离级别 脏读 不可重复读 幻读 读未提交(read-uncommitted) 是 是 是 读已提交(read-committed) 否 是 是 可重复读(repeatable-read) 否 否 是 串行化(serializable) 否 否 否 默认事务隔离级别:

1、 读未提交例子

(1)打开客户端A,设置事务模式为read uncommitted,查询表

(1) 在A提交事务之前,打开客户端B,更新表

(3)此时,B的事务没提交,但是A已经可以查到B更新的数据

(4)一旦B的事务因某原因回滚,则A查到的数据就是脏数据。

(5)在A执行更新语句,在不知道有其他事务回滚时,会发现结果好奇怪。要解决这个问题可以采用读已提交的事务隔离级别。

2、 读已提交

(1) 在客户端A设置事务模式为read committed;

(2) 在客户端A事务提交之前,打开客户端B,起事务更新表

(3) B的事务还未提交,A不能查到已经更新的数据,解决了脏读问题:

(4) 此时提交客户端B的事务

(5) A执行与上一步相同的查询,结果发现与上一步不同,这就是不可重复读的问题:

3、 可重复读

(1) 打开客户端A,设置事务模式为repeatable read。

(2) 在A事务提交之前,打开客户端B,更新表account并提交:

(3) 在客户端A执行步骤1的查询,zhangsan的balance依然是450与步骤(1)查询结果一致,没有出现不可重复读的问题;接着执行update balance = balance – 50 where id=4;balance没有变成450-50=400;zhangsan的balance值用的是步骤 (2)中的400来算的,所以是350。数据的一致性没有被破坏。

(4)在客户端A提交事务

(5) 在客户端A开启事务,随后在客户端B开启事务,新增一条数据。提交

(6) 在A计算balance之和,值为350+16000+2400=18750,没有把客户端B新增的数据算进去,客户端A提交后再计算balance之和,居然变成了19350,这时因为把客户端B的600算进去了。站在客户的角度,客户是看不到客户端B的,他会觉得天上掉馅饼了,多了600块,这就是幻读,站在开发者的角度,数据的一致性没有破坏。但是在应用程序中,我们的代码可能会把18750提交给用户了,如果一定要避免这种小概率状况的发生,那么就要采取“串行化”的事务隔离级别了。

4、 串行化

(1) 打开客户端A,设置事务隔离级别为serializable并开启事务。

(2) 打开客户端B,同样设置事务隔离级别为serializable,开启事务插入数据,报错。表被锁了,插入失败,mysql中事务隔离级别为serializable时会锁表,因此不会出现幻读的情况,这种隔离级别并发性很低,开发中很少用到。

  补充:

  1、SQL规范所规定的标准,不同的数据库具体的实现可能会有些差异

  2、mysql中默认事务隔离级别是可重复读时并不会锁住读取到的行

  3、事务隔离级别为读提交时,写数据只会锁住相应的行

  4、事务隔离级别为可重复读时,如果有索引(包括主键索引)的时候,以索引列为条件更新数据,会存在间隙锁间隙锁、行锁、下一键锁的问题,从而锁住一些行;如果没有索引,更新数据时会锁住整张表。

  5、事务隔离级别为串行化时,读写数据都会锁住整张表

  6、隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大,鱼和熊掌不可兼得啊。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed,它能够避免脏读取,而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读这些并发问题,在可能出现这类问题的个别场合,可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。

本文分享自微信公众号 - Java技术江湖(alicoder)

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原始发表时间:2019-11-27

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