Mysql随笔

474 阅读7分钟

Mysql随笔-数据库事务隔离

提到事务大家肯定不陌生,和数据库打交道总会用到事务。最经典的例子是转账,假设账户有100元。转账过程中会查询余额,更新余额,但是这些操作必须保证是一体的,不然等程序查完之后,还没做减法之前,你这 100 块钱,完全可以借着这个时间差再查一次,然后再给另外一个朋友转账,如果银行这么整,不就乱了么?这时就要用到“事务”这个概念了。

简单来说,事务就是保证一组数据库操作是‘一根线上的蚂蚱’。要么全部成功、要么全部失败。在Mysql中,事务支持是在引擎层面的。但不是所有引擎都支持事务的,Mysql的原生MyISAM引擎就不支持事务,这也是MyISAM被Innodb取缔的原因之一,所以这篇文章将以innodb为例。

隔离性与隔离级别

这个概念初学者听着真的很懵逼,最起码我一开始接触数据库的时候是很懵逼。 提到事务,你肯定想的是ACID(Atomicity、Consistency、Isolation、Durability,即原子性、一致性、隔离性、持久性),今天我们就来说说其中 I,也就是“隔离性”。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,为了解决这些问题,就有了“隔离级别”的概念。 谈到隔离级别之前,首先你要知道,这个世界上没有任何一个解决方案是没有副作用的,也就是说隔离级别越安全级别越高,带来的可能是效率低或者是占用空间大等一系列问题,Mysql也不例外。因此需要我们在两者中间找一个平衡点,但是大多数公司其实DBA就帮你做了数据库隔离级别设置的工作。但是身为开发人员的我们,要理解以及掌握这些知识,对于排查问题以及面试是有很重要的作用的。

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 )。下面我逐一为你解释:

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,造成脏读。

读已提交是指,一个事务提交之后,他做的变更才会被其他事务看到。注意是变更,理解什么是变更很重要,记住这个点我后续会讲。

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。这jb是人说的话吗,听不懂。

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。

其中“读已提交”和“可重复读”比较难理解,所以我用一个例子说明这几种隔离级别。假设数据表 T 中只有一列,其中一行的值为 1,下面是按照时间顺序执行两个事务的行为。

mysql> create table T(c int) engine=InnoDB;
insert into T(c) values(1);
事务A事务B
启动事务查询等到值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B
查询得到v2
提交事务A
查询得到值v3

我们来看看在不同的隔离级别下,事务 A 会有哪些不同的返回结果,也就是图里面 V1、V2、V3 的返回值分别是什么。

若隔离级别是“读未提交”, 则 V1 的值就是 2。这时候事务 B 虽然还没有提交,但是结果已经被 A 看到了。因此,V2、V3 也都是 2。

若隔离级别是“读已提交”,则 V1 是 1,V2 的值是 2。事务 B 的更新在提交后才能被 A 看到。所以, V3 的值也是 2。

若隔离级别是“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。这种说法其实对于很多人里说理解不了,其实可重复读与读已提交的区别是,读已提交是update操作会被其他事务可见,而可重复读是inssert操作会被其他事务可见,而update操作不会被其他事务看见。

若隔离级别是“串行化”,则在事务 B 执行“将 1 改成 2”的时候,会被锁住。直到事务 A 提交后,事务 B 才可以继续执行。所以从 A 的角度看, 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。在“可重复读”隔离级别下,这个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。在“读提交”隔离级别下,这个视图是在每个 SQL 语句开始执行的时候创建的。这里需要注意的是,“读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值,没有视图概念;而“串行化”隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。

我们可以看到在不同的隔离级别下,数据库行为是有所不同的。Oracle 数据库的默认隔离级别其实就是“读提交”,因此对于一些从 Oracle 迁移到 MySQL 的应用,为保证数据库隔离级别的一致,你一定要记得将 MySQL 的隔离级别设置为“读提交”。

配置的方式是,将启动参数 transaction-isolation 的值设置成 READ-COMMITTED。你 可以用 show variables 来查看当前的值。

mysql> show variables like 'transaction_isolation';
 +-----------------------+----------------+
 | Variable_name | Value |
 +-----------------------+----------------+
 | transaction_isolation | READ-COMMITTED |
 +-----------------------+----------------+

总结来说,存在即合理,哪个隔离级别都有它自己的使用场景,你要根据自己的业务情况来定。我想你可能会问那什么时候需要“可重复读”的场景呢?我们来看一个数据校对逻辑的案例。假设你在管理一个个人银行账户表。一个表存了每个月月底的余额,一个表存了账单明细。这时候你要做数据校对,也就是判断上个月的余额和当前余额的差额,是否与本月的账单明细一致。你一定希望在校对过程中,即使有用户发生了一笔新的交易,也不影响你的校对结果。

这时候使用“可重复读”隔离级别就很方便。事务启动时的视图可以认为是静态的,不受其他事务更新的影响。看到了吗,是更新。

事务隔离的实现我还没想好怎么讲,这个东西很复杂也很抽象。有一期我会具体讲一下这个东西是怎么实现的。

事务的启动方式

如前面所述,长事务有这些潜在风险,我当然是建议你尽量避免。其实很多时候业务开发同学并不是有意使用长事务,通常是由于误用所致。MySQL 的事务启动方式有以下几种:

  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。