第13章_事务基础知识(下)

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RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
云数据库 RDS MySQL,高可用系列 2核4GB
简介: 第13章_事务基础知识

2.5 使用举例2:测试不支持事务的engine

CREATE TABLE test1(i INT) ENGINE=InnoDB;
CREATE TABLE test2(i INT) ENGINE=MYISAM;

针对于InnoDB表

BEGIN;
INSERT INTO test1 VALUES(1);
ROLLBACK;
SELECT * FROM test1;

结果:没有数据

针对于MYISAM表:

BEGIN;
INSERT INTO test1 VALUES(1);
ROLLBACK;
SELECT * FROM test2;

结果:有一条数据

2.6 使用举例3:SAVEPOINT

创建表并添加数据:

CREATE TABLE account(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
NAME VARCHAR(15),
balance DECIMAL(10,2)
);
INSERT INTO account(NAME,balance)
VALUES
('张三',1000),
('李四',1000);
BEGIN;
UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE NAME = '张三';
UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE NAME = '张三';
SAVEPOINT s1; # 设置保存点
UPDATE account SET balance = balance + 1 WHERE NAME = '张三';
ROLLBACK TO s1; # 回滚到保存点

结果:张三:800.00

ROLLBACK;

结果:张三:1000.00

3. 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。


3.1 数据准备

CREATE TABLE student (
    studentno INT,
    name VARCHAR(20),
    class varchar(20),
    PRIMARY KEY (studentno)
) Engine=InnoDB CHARSET=utf8;

然后向这个表里插入一条数据:

INSERT INTO student VALUES(1, '小谷', '1班');

现在表里的数据就是这样的:

mysql> select * from student;
+-----------+--------+-------+
| studentno | name   | class |
+-----------+--------+-------+
|      1    |   小谷  | 1班   |
+-----------+--------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

3.2 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,示意图如下:


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Session A 和 Session B 各开启了一个事务,Sesssion B 中的事务先将studentno列为1的记录的name列更新为’李四’,然后Session A中的事务接着又把这条studentno列为1的记录的name列更新为’张三’。如果之后Session B中的事务进行了回滚,那么Session A中的更新也将不复存在,这种现象称之为脏写。这时Session A中的事务就没有效果了,明明把数据更新了,最后也提交事务了,最后看到的数据什么变化也没有。这里大家对事务的隔离性比较了解的话,会发现默认隔离级别下,上面Session A中的更新语句会处于等待状态,这里只是跟大家说明一下会出现这样的现象。


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。


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Session A和Session B各开启了一个事务,Session B中的事务先将studentno列为1的记录的name列更新 为’张三’,然后Session A中的事务再去查询这条studentno为1的记录,如果读到列name的值为’张三’,而 Session B中的事务稍后进行了回滚,那么Session A中的事务相当于读到了一个不存在的数据,这种现象就称之为 脏读 。


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。

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我们在Session B中提交了几个 隐式事务 (注意是隐式事务,意味着语句结束事务就提交了),这些事务 都修改了studentno列为1的记录的列name的值,每次事务提交之后,如果Session A中的事务都可以查看到最新的值,这种现象也被称之为 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。


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Session A中的事务先根据条件 studentno > 0这个条件查询表student,得到了name列值为’张三’的记录; 之后Session B中提交了一个 隐式事务 ,该事务向表student中插入了一条新记录;之后Session A中的事务 再根据相同的条件 studentno > 0查询表student,得到的结果集中包含Session B中的事务新插入的那条记 录,这种现象也被称之为 幻读 。我们把新插入的那些记录称之为 幻影记录 。

image-20220708220228436.png


3.3 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:


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脏写 怎么没涉及到?因为脏写这个问题太严重了,不论是哪种隔离级别,都不允许脏写的情况发生。


不同的隔离级别有不同的现象,并有不同的锁和并发机制,隔离级别越高,数据库的并发性能就越差,4 种事务隔离级别与并发性能的关系如下:

image-20220708220957108.png


3.4 MySQL支持的四种隔离级别

image-20220708221639979.png

MySQL的默认隔离级别为REPEATABLE READ,我们可以手动修改一下事务的隔离级别。

# 查看隔离级别,MySQL 5.7.20的版本之前:
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'tx_isolation';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value           |
+---------------+-----------------+
| tx_isolation  | REPEATABLE-READ |
+---------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)
# MySQL 5.7.20版本之后,引入transaction_isolation来替换tx_isolation
# 查看隔离级别,MySQL 5.7.20的版本及之后:
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.02 sec)
#或者不同MySQL版本中都可以使用的:
SELECT @@transaction_isolation;

3.5 如何设置事务的隔离级别

通过下面的语句修改事务的隔离级别:

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL 隔离级别;
#其中,隔离级别格式:
> READ UNCOMMITTED
> READ COMMITTED
> REPEATABLE READ
> SERIALIZABLE

或者:

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION_ISOLATION = '隔离级别'
#其中,隔离级别格式:
> READ-UNCOMMITTED
> READ-COMMITTED
> REPEATABLE-READ
> SERIALIZABLE

关于设置时使用GLOBAL或SESSION的影响:

  • 使用 GLOBAL 关键字(在全局范围影响):
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
#或
SET GLOBAL TRANSACTION_ISOLATION = 'SERIALIZABLE';
  • 则:
  • 当前已经存在的会话无效
  • 只对执行完该语句之后产生的会话起作用
  • 使用 SESSION 关键字(在会话范围影响):
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
#或
SET SESSION TRANSACTION_ISOLATION = 'SERIALIZABLE';

则:


对当前会话的所有后续的事务有效

如果在事务之间执行,则对后续的事务有效

该语句可以在已经开启的事务中间执行,但不会影响当前正在执行的事务

如果在服务器启动时想改变事务的默认隔离级别,可以修改启动参数transaction_isolation的值。比如,在启动服务器时指定了transaction_isolation=SERIALIZABLE,那么事务的默认隔离界别就从原来的REPEATABLE-READ变成了SERIALIZABLE。


小结:


数据库规定了多种事务隔离级别,不同隔离级别对应不同的干扰程度,隔离级别越高,数据一致性就越好,但并发性越弱。

3.6 不同隔离级别举例

初始化数据:

TRUNCATE TABLE account;
INSERT INTO account VALUES (1,'张三','100'), (2,'李四','0');


image-20220708223250773.png

演示1. 读未提交之脏读


设置隔离级别为未提交读:


9b3712a104db40021b9858b1f2bd1e9d.png


脏读就是指当前事务就在访问数据,并且对数据进行了修改,而这种修改还没有提交到数据库中,这时,另外一个事务也访问了这个数据,然后使用了这个数据。


演示2:读已提交


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演示3. 不可重复读


设置隔离级别为可重复读,事务的执行流程如下:


dae39a38c1ba4c5634853c50c06c29cf.png


当我们将当前会话的隔离级别设置为可重复读的时候,当前会话可以重复读,就是每次读取的结果集都相同,而不管其他事务有没有提交。但是在可重复读的隔离级别上会出现幻读的问题。


演示4:幻读

6fed268507f67764aa83a37e8c09aacc.png


image-20220710194612317.png


4. 事务的常见分类

从事务理论的角度来看,可以把事务分为以下几种类型:


扁平事务(Flat Transactions)

带有保存点的扁平事务(Flat Transactions with Savepoints)

链事务(Chained Transactions)

嵌套事务(Nested Transactions)

分布式事务(Distributed Transactions)


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