深度解析 MySQL 事务、隔离级别和 MVCC 机制:构建高效并发的数据交响乐(一)

本文涉及的产品
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
云解析 DNS,旗舰版 1个月
简介: 深度解析 MySQL 事务、隔离级别和 MVCC 机制:构建高效并发的数据交响乐

前言

MySQL 事务是比较重要且核心的一部分,在操作数据库 DML 语句时,以及开源框架基于 MySQL 进行事务操作时,保持事务的 ACID 特性是数据可靠的一大保障

事务特性

原子性(Atomicity)

一个事务必须被视为不可分割的最小单元,事务的所有操作要么全部提交成功、要么全部提交失败,对于一整个事务来说,不能只执行其中的一部分操作,例如:A 转账给 B,A 余额必须减少,B 余额必须增加

一致性(Consistency)

事务从一种状态扭转到另外一种状态,在事务开始前、结束后,数据的完整性没有被破坏

例如:A、B 事务操作前的总额是多少,转账后,事务操作后的总额也应该是一样的

隔离性(Isolation)

事务的执行不能被其他事务执行所干扰,即一个事务的执行应该与其他并发执行的事务是相互隔离的

持久性(Durability)

一旦事务被提交,对其所做的任何信息变更,都应该永久持久化到数据库中,即使系统瘫痪,已提交的数据也不会丢失

事务并发引发的问题

MySQL 基于客户端 / 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之后,就可以称之为一个会话 Session;每个客户端都可以在开启的会话中向 MySQL 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,可以同时处理多个事务

MySQL 四大事务特性中 > 隔离性,理论上在某个事务在对数据进行访问或 DML 操作时,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此数据,这样的话,由并发事务执行就转变为了串行化执行;串行化执行方式对性能影响太大,既想保持事务的隔离性,又想让服务器在处理同一数据 > 多事务时性能尽量高些,从而会为我们带来以下数据问题:脏读、不可重复读、幻读.

脏读

当一个事务读取到了另外一个事务修改但未提交的数据,称之为脏读

如上图,在事务 A 执行过程中,事务 A 对数据资源进行了修改,事务 B 读取到了事务 A 修改后的数据;可能由于某些原因,导致事务 A 没完成提交,发生了 Rollback 操作,则事务 B 读取到的数据就是脏数据

这种读取到另外一个事务未提交的数据的现象称为脏读(DD)

不可重复读

当在一个事务内的记录被检索过两次,若两次得到的结果不同,此现象称为不可重复读

事务 B 读取了两次数据,在第一次读取完准备读第二次期间,事务 A 修改了数据,导致事务 B 在第二次读出来的数据与第一次是不一致的.

幻读

在事务执行过程中,另外一个事务新增或删除了记录,正在读取记录的事务,会发生幻读.

事务 B 在前后两次读取同一个范围内的数据,在第一次读取完准备读第二次期间,事务 A 新增或删除了数据,导致事务 B 后一次读取到前一次未统计到的行数

幻读、不可重复读有些类似,但幻读重点强调了读取到了之前没有获取到的记录

隔离级别

SQL 标准中规定了四种隔离级别:未提交读、已提交读、可重复读、可串行化读,但不同数据库厂商对 SQL 标准规定的四种隔离级别支持不一样,比如:Oracle 只支持已提交读、可串行化读两种隔离级别,MySQL 同 SQL 标准一样支持四种隔离级别,但与其不同的是,MySQL 在可重复读隔离级别下,是一大程度下是可以避免幻读问题发生的.

隔离级别 脏读 不可重复读 幻读
未提交读
READ UNCOMMITTED
可能 可能 可能
已提交读
READ COMMITTED
可能 可能
可重复读
REPEATABLE READ
SQL 标准可能
MySQL 少数场景会发生
可串行化
SERIALIZABLE

MySQL 默认隔离级别:REPEATABLE READ,可以手动修改事务的隔离级别

如何更改事务隔离级别

通过下面的语句可以更改事务的隔离级别:

SET [GLOBAL | SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL level;

level 可选值有四个:REPEATABLE READ、READ COMMITTED、READ UNCOMMITTED、SERIALIZABLE

设置事务的隔离级别语句中,在 SET 关键字后面可以放置 GLOBAL 关键字、SESSION 关键字,这样会对不同范围的事务产生不同的影响,具体如下:

  1. 使用 GLOBAL 关键字,在全局范围内生效
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

对执行完该语句之后产生的会话起作用,当前已经存在的会话无效

  1. 使用 SESSION 关键字,在当前会话范围内生效
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

对当前会话的所有后续事务生效,该语句可以在已经开启的事务中执行,但不会影响当前正在执行的事务

  1. GLOBAL、SESSION 两者都不使用,那么只会执行语句的下一个事务产生影响
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

对当前会话中下一个即将开启的事务有效,下一个事务执行完以后,将会恢复到默认的隔离级别,该语句不能在已经开启事务中间执行,会报错 Transaction characteristics can't be changed while a transaction is in progress

  1. 若想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 值,比如:在启动服务器时指定了 --transaction-isolation=SERIABLIZABLE,那么事务的默认隔离级别就会从原来的 REPEATABLE READ -> SERIABLIZABLE

查看当前会话默认隔离级别可以通过查看系统变量 transaction_isolation 值或 SELECT @@transaction_isolation 来确定

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
mysql> SELECT @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| REPEATABLE-READ         |
+-------------------------+

注意:transaction_isolation 系统变量是在MySQL 5.7.20 版本中引入来替换 tx_isolation 的,若你使用的还是之前版本,请将上述用到系统变量 transaction_isolation 地方替换为 tx_isolation

事务基本操作

事务开始:begin、start transaction(推荐)、begin work

事务回滚:rollback

事务提交:commit

事务保存点:savepoint

回滚保存点:ROLLBACK TO [SAVEPOINT] 保存点名称;

在我们进行事务操作时,操作了不同的 DML 语句,可以基于不同的语句作 savepoint

比如:插入 A 数据,执行 savepoint a、更新 B 数据,执行 savepoint b、删除 C 数据,执行 savepoint c

此时,若想取消删除 C 数据这个步骤,可以执行:ROLLBACK TO c; RELEASE SAVEPOINT c;

隐式提交:是否开启隐式提交 > 取决于 autocommit ON 开或 OFF 关

当使用 START TRANSACTION 或 BEGIN 语句开启了一个事务,或者把系统变量 autocommit 值设置为 OFF 时,事务就不会进行自动提交,但是如果我们输入了某些语句之后就会悄悄的提交掉,就像我们输入了 COMMIT 语句了一样,这种因为某些特殊的语句而导致事务提交的情况称为隐式提交

会导致事务隐式提交的语句包括,如下:

  1. 执行 DDL 语句 > create、alter、drop,当执行这些语句时,就会隐式提交前面 SQL 语句所属的事务.

  2. 更新 MySQL 数据库表信息:使用 ALTER USER、CREATE USER、DROP USER、GRANT、RENAME USER、REVOKE、SET PASSWORD 等语句时也会隐式的提交前边语句所属于的事务
  3. 事务控制或关于锁定的语句:在一个会话中,一个事务还未提交或回滚,又使用 START TRANSACTION 或 BEGIN 语句开启了一个事务,会隐式提交上一个事务;或者使用了 LOCK TABLES、UNLOCK TABLES 等关于锁定的语句也会隐式提交前面语句所属的事务
  4. 加载数据语句:使用 LOAD DATA 语句来批量往数据库导入数据时,也会隐式提交前面语句所属的事务
  5. 其他语句:START SLAVE、STOP SLAVE、RESET SLAVE、ANALYZE TABLE、CACHE INDEX、CHECK TABLE、FLUSH 等语句也会隐式提交前面语句所属的事务


相关实践学习
如何快速连接云数据库RDS MySQL
本场景介绍如何通过阿里云数据管理服务DMS快速连接云数据库RDS MySQL,然后进行数据表的CRUD操作。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
vnjohn
+关注
目录
打赏
0
0
0
0
242
分享
相关文章
【YashanDB知识库】MySQL迁移至崖山char类型数据自动补空格问题
**简介**:在MySQL迁移到崖山环境时,若字段类型为char(2),而应用存储的数据仅为'0'或'1',查询时崖山会自动补空格。原因是mysql的sql_mode可能启用了PAD_CHAR_TO_FULL_LENGTH模式,导致保留CHAR类型尾随空格。解决方法是与应用确认数据需求,可将崖山环境中的char类型改为varchar类型以规避补空格问题,适用于所有版本。
JSON数据解析实战:从嵌套结构到结构化表格
在信息爆炸的时代,从杂乱数据中提取精准知识图谱是数据侦探的挑战。本文以Google Scholar为例,解析嵌套JSON数据,提取文献信息并转换为结构化表格,通过Graphviz制作技术关系图谱,揭示文献间的隐秘联系。代码涵盖代理IP、请求头设置、JSON解析及可视化,提供完整实战案例。
JSON数据解析实战:从嵌套结构到结构化表格
Redis和Mysql如何保证数据⼀致?
1. 先更新Mysql,再更新Redis,如果更新Redis失败,可能仍然不⼀致 2. 先删除Redis缓存数据,再更新Mysql,再次查询的时候在将数据添加到缓存中 这种⽅案能解决1 ⽅案的问题,但是在⾼并发下性能较低,⽽且仍然会出现数据不⼀致的问题,⽐如线程1删除了 Redis缓存数据,正在更新Mysql,此时另外⼀个查询再查询,那么就会把Mysql中⽼数据⼜查到 Redis中 1. 使用MQ异步同步, 保证数据的最终一致性 我们项目中会根据业务情况 , 使用不同的方案来解决Redis和Mysql的一致性问题 : 1. 对于一些一致性要求不高的场景 , 不做处理例如 : 用户行为数据 ,
Bilibili直播信息流:连接方法与数据解析
本文详细介绍了自行实现B站直播WebSocket连接的完整流程。解析了基于WebSocket的应用层协议结构,涵盖认证包构建、心跳机制维护及数据包解析步骤,为开发者定制直播数据监控提供了完整技术方案。
淘宝拍立淘按图搜索API接口系列的应用与数据解析
淘宝拍立淘按图搜索API接口是阿里巴巴旗下淘宝平台提供的一项基于图像识别技术的创新服务。以下是对该接口系列的应用与数据解析的详细分析
基于SQL Server / MySQL进行百万条数据过滤优化方案
对百万级别数据进行高效过滤查询,需要综合使用索引、查询优化、表分区、统计信息和视图等技术手段。通过合理的数据库设计和查询优化,可以显著提升查询性能,确保系统的高效稳定运行。
49 9
MySQL和SQLSugar百万条数据查询分页优化
在面对百万条数据的查询时,优化MySQL和SQLSugar的分页性能是非常重要的。通过合理使用索引、调整查询语句、使用缓存以及采用高效的分页策略,可以显著提高查询效率。本文介绍的技巧和方法,可以为开发人员在数据处理和查询优化中提供有效的指导,提升系统的性能和用户体验。掌握这些技巧后,您可以在处理海量数据时更加游刃有余。
102 9
【实战解析】smallredbook.item_get_video API:小红书视频数据获取与电商应用指南
本文介绍小红书官方API——`smallredbook.item_get_video`的功能与使用方法。该接口可获取笔记视频详情,包括无水印直链、封面图、时长、文本描述、标签及互动数据等,并支持电商场景分析。调用需提供`key`、`secret`和`num_iid`参数,返回字段涵盖视频链接、标题、标签及用户信息等。同时,文章提供了电商实战技巧,如竞品监控与个性化推荐,并列出合规注意事项及替代方案对比。最后解答了常见问题,如笔记ID获取与视频链接时效性等。
如何高效爬取天猫商品数据?官方API与非官方接口全解析
本文介绍两种天猫商品数据爬取方案:官方API和非官方接口。官方API合法合规,适合企业长期使用,需申请企业资质;非官方接口适合快速验证需求,但需应对反爬机制。详细内容涵盖开发步骤、Python实现示例、反爬策略、数据解析与存储、注意事项及扩展应用场景。推荐工具链包括Playwright、aiohttp、lxml等。如需进一步帮助,请联系作者。
淘宝商品评论API接口系列的应用与数据解析
在电商平台中,用户评论是了解商品质量、服务水平和用户满意度的重要数据来源。淘宝作为中国最大的电商平台,提供了商品评论API接口,帮助开发者获取和分析用户评价数据。本文将介绍淘宝商品评论API接口系列的作用、使用方法,并通过示例展示如何调用API并解析返回的JSON数据。

热门文章

最新文章

推荐镜像

更多
AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等