MySQL的事务处理以及隔离级别

原创
2015/01/06 15:16
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最近接触了数据并发这块,就来说下关于数据的事务处理以及隔离级别的相关知识。

1. 事务必须满足4个条件:

原子性(Autmic):事务在执行性,要做到“要么不做,要么全做!”,就是说不允许事务部分得执行。即使因为故障而使事务不能完成,在rollback时也要消除对数据库得影响!
一致性(Consistency):事务操作之后,数据库所处的状态和业务规则是一致的;比如a,b账户相互转账之后,总金额不变!
隔离性(Isolation):如果多个事务并发执行,应像各个事务独立执行一样!
持久性(Durability):事务提交后被持久化到数据库.

2. MySQL处理事务有两种方法

1) 用BEGIN,ROLLBACK,COMMIT来实现
开始:START TRANSACTION或BEGIN语句可以开始一项新的事务
提交:COMMIT可以提交当前事务,是变更成为永久变更
回滚:ROLLBACK可以回滚当前事务,取消其变更

2) 直接用set来改变mysql的自动提交模式
MYSQL默认是自动提交的,也就是你提交一个QUERY,它就直接执行!
我们可以通过set autocommit=0 禁止自动提交 
set autocommit=1 开启自动提交来实现事务的处理。
但注意当你用 set autocommit=0 的时候,你以后所有的SQL都将做为事务处理,直到你用commit确认或rollback结束,并且只用于当前连接
※ MYSQL中只有INNODB和BDB类型的数据表才能支持事务处理!其他的类型是不支持!

3. 事务中一些有问题的读取:脏读,不可重复读,幻读

※脏读:一个事务读取了另一个未提交的并行事务写的数据。
(事务T1更新了一行记录的内容,但是并没有提交所做的修改。事务T2读取更新后的行,然后T1执行回滚操作,取消了刚才所做的修改。现在T2所读取的行就无效了。)
 
exp:
小明的分数为89,事务A中把他的分数改为98,但事务A尚未提交。
与此同时,事务B正在读取小明的分数,读取到小明的分数为98。
随后,事务A发生异常,而回滚了事务。小明的分数又回滚为89。
最后,事务B读取到的小明的分数为98的数据即为脏数据,事务B做了一次脏读。
 (大部分数据库缺省的事物隔离级别都不会出现这种状况)

※不可重复读:一个事务重新读取前面读取过的数据,发现该数据已经被另一个已提交的事务修改过。
 (事务T1读取一行记录,紧接着事务T2修改了T1刚才读取的那一行记录。然后T1又再次读取这行记录,发现与刚才读取的结果不同。这就称为“不可重复”读,因为T1原来读取的那行记录已经发生了变化。)
exp:
在事务A中,读取到小明的分数为89,操作没有完成,事务还没提交。
与此同时,事务B把小明的分数改为98,并提交了事务。
随后,在事务A中,再次读取小明的分数,此时工资变为98。在一个事务中前后两次读取的结果并不致,导致了不可重复读。

※幻读:一个事务重新执行一个查询,返回一套符合查询条件的行,发现这些行因为其他最近提交的事务而发生了改变。
 (事务T1读取一条指定的WHERE子句所返回的结果集。然后事务T2新插入 一行记录,这行记录恰好可以满足T1所使用的查询条件中的WHERE 子句的条件。然后T1又使用相同的查询再次对表进行检索,但是此时却看到了事务T2刚才插入的新行。这个新行就称为“幻像”,因为对T1来说这一行就像突 然出现的一样。)
exp:
目前分数为90分以上的的学生有15人,事务A读取所有分数为90分以上的的学生人数有15人。
此时,事务B插入一条分数为99的学生记录。
这是,事务A再次读取90分以上的的学生,记录为16人。此时产生了幻读。
(大部分数据库缺省的事物隔离级别都会出现这种状况,此种事物隔离级别将带来表级锁)

4. 事务隔离级别的描述

从级别低到高依次为:
READ UNCOMMITTED: 幻像读、不可重复读和脏读都允许。
READ COMMITTED: 允许幻像读、不可重复读,但不允许脏读。
REPEATABLE READ: 允许幻像读,但不允许不可重复读和脏读。InnoDB默认级别
SERIALIZABLE: 幻像读、不可重复读和脏读都不允许。

ORACLE默认的是 READ COMMITTED。
MYSQL默认的是 REPEATABLE READ。
但是InnoDB的可重复读隔离级别和其他数据库的可重复读是有区别的,不会造成幻象读(phantom read)。
ORACLE数据库支持 READ COMMITTED 和 SERIALIZABLE ,不支持 READ UNCOMMITTED 和 REPEATABLE READ 。

如果数据库的隔离级别为REAE_UNCOMMITTED, 则其他线程可以看到未提交的数据, 因此就出现脏读;
如果数据库隔离级别设为READ_COMMITTED,即没提交的数据别人是看不见的,就避免了脏读;但是,正在读取的数据只获得了读取锁,读完之后就解锁,不管当前事务有没有结束,这样就容许其他事务修改本事务正在读取的数据。导致不可重复读。
如果数据库隔离级别设置为REPEATABLE READ,因为对正在操作的数据加锁,并且只有等到事务结束才放开锁, 则可以避免不可重复读;
REPEATABLE READ只能保证正在被本事务操作的数据不被其他事务修改,却无法保证有其他事务提交新的数据。 则有可能线程1在操作表T1的时候(特别是统计性的事务),其他线程仍然可以提交新数据到表T1,这样会导致线程1两次统计的结果不一致,就像发生幻觉一样。
SERIALIZABLE因为获得范围锁,且事务是一个接着一个串行执行,则保证了不会发生幻读。
由此可见,隔离级别越高,受其他事物干扰越少,并发性能越差。

5. 修改事务隔离级别

在MySQL中默认事务隔离级别是可重复读(Repeatable read).可通过SQL语句查询;
查看InnoDB系统级别的事务隔离级别:SELECT @@global.tx_isolation;
查看InnoDB会话级别的事务隔离级别:SELECT @@tx_isolation;


修改事务隔离级别:
mysql> set global transaction isolation level read committed;
mysql> set session transaction isolation level read committed;

6. MySQL数据库下测试结果


1)并发更新, 表tab1 的一条记录id=1 num=1,两个session分别执行事务1,2
分别输入下面的语句

事务1 (session1) :

    start transaction;

    update tab1 set num=num+1 where id=1;

=========

一条记录被更新,select发现num=2;

事务2 (session2):

    start transaction;

    update tab1 set num=num+1 where id=1;

=========

事务2会被阻塞,然后session1输入commit;提交事务1。此时事务2更新成功。

session1 select一下会发现num还是2(不允许脏读 );session2 select 一下 num 为3(update可以得到最新提交过的数据然后更新,但是如果没有update,一直是select 的话select得到的num一直是1 ),然后commit;

session1 select 发现num为3 ,session2 select 发现num为3;

所以,事务中update是有行写锁(排他锁)的,不会发生: 脏读和不可重复读(对于自身有update的事务,update之后是可以读到最新数据的,这属于例外?^_^ )

2)关于幻象读 ,innodb默认事务隔离级别是不会出现的;摘自网上,测试通过:

mysql> set autocommit=off;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

session 1 创建表并插入测试数据

mysql> create table test(i int) engine=innodb;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into test values(1);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
session 2 查询,没有数据,正常,session1没有提交,不允许脏读

mysql> select * from test;
Empty set (0.00 sec)
session 1 提交事务

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
session 2 查询,还是没有数据,没有产生幻象读

mysql> select * from test;
Empty set (0.00 sec)

3)最后,现在应该知道数据库并发控制并不复杂,交给数据库的事务就行,mysql 选用innodb引擎,不会出现“不可重复读”。

在实际使用的过程中,会碰到多用户并发操作数据库导致数据错误的问题,解决方案下次再单独写篇博客记录。

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