MySQL事务基础知识总结

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一、数据库事务概述

1、存储引擎支持情况

SHOW ENGINES 命令来查看当前 MySQL 支持的存储引擎都有哪些,以及这些存储引擎是否支持事务。

image.png

能看出在 MySQL 中,只有InnoDB 是支持事务的。

2、基本概念

事务:一组逻辑操作单元,使数据从一种状态变换到另一种状态。

事务处理的原则:保证所有事务都作为 一个工作单元 来执行,即使出现了故障,都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时,要么所有的事务都被提交( commit ),那么这些修改就 永久 地保存下来;要么数据库管理系统将 放弃 所作的所有 修改 ,整个事务回滚( rollback )到最初状态。

3、事务的ACID特性

原子性(atomicity):原子性是指事务是一个不可分割的工作单位,要么全部提交,要么全部失败回滚。

一致性(consistency):指事务执行前后,数据从一个 合法性状态 变换到另外一个 合法性状态 。

隔离型(isolation):事务的隔离性是指一个事务的执行 不能被其他事务干扰 ,即一个事务内部的操作及使用的数据对 并发 的其他事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

持久性(durability):持久性是指一个事务一旦被提交,它对数据库中数据的改变就是 永久性的 ,接下来的其他操作和数据库故障不应该对其有任何影响。

持久性是通过 事务日志 来保证的。日志包括了 重做日志(redo log)回滚日志(undo log) 。当我们通过事务对数据进行修改的时候,首先会将数据库的变化信息记录到重做日志中,然后再对数据库中对应的行进行修改。这样做的好处是,即使数据库系统崩溃,数据库重启后也能找到没有更新到数据库系统中的重做日志,重新执行,从而使事务具有持久性。

二、如何使用事务

使用事务有两种方式,分别为 显式事务隐式事务

1、显式事务

步骤1START TRANSACTION 或者 BEGIN ,作用是显式开启一个事务。

mysql> BEGIN;

#或者

mysql> START TRANSACTION;

START TRANSACTION 语句相较于 BEGIN 特别之处在于,后边能跟随几个 修饰符 :

  1. READ ONLY :标识当前事务是一个 只读事务 ,也就是属于该事务的数据库操作只能读取数据,而不能修改数据。
  2. READ WRITE :标识当前事务是一个 读写事务 ,也就是属于该事务的数据库操作既可以读取数据,也可以修改数据。
  3. WITH CONSISTENT SNAPSHOT :启动一致性读。

步骤2:一系列事务中的操作(主要是DML,不含DDL)

步骤3:提交事务 或 中止事务(即回滚事务)

# 提交事务。当提交事务后,对数据库的修改是永久性的。

mysql> COMMIT;
# 回滚事务。即撤销正在进行的所有没有提交的修改

mysql> ROLLBACK;

# 将事务回滚到某个保存点。

mysql> ROLLBACK TO [SAVEPOINT]

2、隐式事务

MySQL中有一个系统变量 autocommit :

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit';

+---------------+-------+

| Variable_name | Value |

+---------------+-------+

| autocommit | ON |

+---------------+-------+

1 row in set (0.01 sec)

当然,如果我们想关闭这种 自动提交 的功能,可以使用下边两种方法之一:

  • 显式的的使用 START TRANSACTION 或者 BEGIN 语句开启一个事务。这样在本次事务提交或者回滚前会暂时关闭掉自动提交的功能。

  • 把系统变量 autocommit 的值设置为 OFF ,就像这样:

    SET autocommit = OFF;
    
    #或
    
    SET autocommit = 0;
    

三、事务隔离级别

MySQL是一个 客户端/服务器 架构的软件,对于同一个服务器来说,可以有若干个客户端与之连接,每个客户端与服务器连接上之后,就可以称为一个会话( Session )。每个客户端都可以在自己的会话中向服务器发出请求语句,一个请求语句可能是某个事务的一部分,也就是对于服务器来说可能同时处理多个事务。事务有 隔离性 的特性,理论上在某个事务 对某个数据进行访问 时,其他事务应该进行 排队 ,当该事务提交之后,其他事务才可以继续访问这个数据。但是这样对 性能影响太大 ,我们既想保持事务的隔离性,又想让服务器在处理访问同一数据的多个事务时 性能尽量高些 ,那就看二者如何权衡取舍了。

1、数据并发问题

针对事务的隔离性和并发性,我们怎么做取舍呢?先看一下访问相同数据的事务在 不保证串行执行 (也就是执行完一个再执行另一个)的情况下可能会出现哪些问题:

  1. 脏写( Dirty Write ):对于两个事务 Session A、Session B,如果事务Session A 修改了 另一个 未提交 事务Session B 修改过 的数据,那就意味着发生了 脏写。

  2. 脏读( Dirty Read ):对于两个事务 Session A、Session B,Session A 读取 了已经被 Session B 更新 但还 没有被提交 的字段。之后若 Session B 回滚 ,Session A 读取 的内容就是 临时且无效 的。

  3. 不可重复读( Non-Repeatable Read ):对于两个事务Session A、Session B,Session A 读取 了一个字段,然后 Session B 更新 了该字段。 之后Session A 再次读取 同一个字段, 值就不同 了。那就意味着发生了不可重复读。

  4. 幻读( Phantom ):对于两个事务Session A、Session B, Session A 从一个表中 读取 了一个字段, 然后 Session B 在该表中 插入 了一些新的行。 之后, 如果 Session A 再次读取 同一个表, 就会多出几行。那就意味着发生了幻读。

2、SQL中的四种隔离级别

上面介绍了几种并发事务执行过程中可能遇到的一些问题,这些问题有轻重缓急之分,我们给这些问题按照严重性来排一下序:脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读

我们愿意舍弃一部分隔离性来换取一部分性能在这里就体现在:设立一些隔离级别,隔离级别越低,并发问题发生的就越多。 SQL标准 中设立了4个 隔离级别 :

  • READ UNCOMMITTED :读未提交,在该隔离级别,所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果。不能避免脏读、不可重复读、幻读。
  • READ COMMITTED :读已提交,它满足了隔离的简单定义:一个事务只能看见已经提交事务所做的改变。这是大多数数据库系统的默认隔离级别(但不是MySQL默认的)。可以避免脏读,但不可重复读、幻读问题仍然存在。
  • REPEATABLE READ :可重复读,事务A在读到一条数据之后,此时事务B对该数据进行了修改并提交,那么事务A再读该数据,读到的还是原来的内容。可以避免脏读、不可重复读,但幻读问题仍然存在。这是MySQL的默认隔离级别。
  • SERIALIZABLE :可串行化,确保事务可以从一个表中读取相同的行。在这个事务持续期间,禁止其他事务对该表执行插入、更新和删除操作。所有的并发问题都可以避免,但性能十分低下。能避免脏读、不可重复读和幻读。

SQL标准 中规定,针对不同的隔离级别,并发事务可以发生不同严重程度的问题,具体情况如下:

image.png