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浅析MySQL的事务隔离

来源:SegmentFault

时间:2023-02-24 18:32:08 314浏览 收藏

数据库小白一枚,正在不断学习积累知识,现将学习到的知识记录一下,也是将我的所得分享给大家!而今天这篇文章《浅析MySQL的事务隔离》带大家来了解一下浅析MySQL的事务隔离,希望对大家的知识积累有所帮助,从而弥补自己的不足,助力实战开发!

基本概念

提到事务,我们首先就会想到事务的4个特性(ACID):原子性,一致性,隔离性,持久性。本篇主要针对隔离性进行一些分析(针对MySQL的InnoDB引擎)。

在数据库中,多个事务同时执行时,不可避免的会相互产生一些干扰:
如:

表T(id PK,name)
已存在数据:
1,zhangsan
2,lisi
3,wangwu

1、脏读
事务A执行

insert into T values(4,'zhaoliu')
,未
commit

事务B执行
select * from T
,未
commit

此时,如果B能够读到A新增的数据,那么事务A就对事务B产生了影响,因为B读到了A事务未提交的数据,这就叫脏读。

2、不可重复度
事务A执行

selet * from T where id=1
,未
commit
,结果为
1,zhangsan

事务B执行
update T set name='abcdef' where id=1
,然后
commit

事务A再次执行
selet * from T where id=1
,此时结果为
1,abcdef

此时,事务B对事务A产生了影响,A事务内相同的sql语句,得到了不同的结果,这就是不可重复读。

3、幻读
事务A执行

select * from T where id>3
,未
commit
,结果为
null

事务B执行
insert into T values(4,'zhaoliu')
,然后
commit

事务A根据其之前的查询结果执行
insert into T values(4,'zhaoliu')
,结果为错误,提示主键已存在
此时,事务B对事务A产生了影响,这个影响叫幻读。

所以,并发执行的事物之间可能存在脏读,不可重复读,幻读的问题。

为了解决这些问题,就有了事务隔离级别。

事务隔离级别有:读未提交(READ UNCOMMITTED),串行化(SERIALIZABLE),读提交(READ COMMITTED,RC)、可重复读(REPEATABLE READ,RR)。

InnoDB中,使用不同的锁策略来实现不同的隔离级别
1、读未提交:一个事务执行过程中,可以获取其他事务未提交的数据。
这种级别下,select不加锁,因为可以读到其他事务未提交的数据,所以会出现脏读。
这是并发最高,一致性最差的隔离级别。

2、串行化:读加读锁,写加写锁,互不争抢,串行执行(读读不互斥,可并行读取)
这种级别下,如果此时有未提交的事务在修改某行数据,所有的select都要等待修改完成。
这是一致性最好,并发性最差的隔离级别。

在互联网大数据量,高并发的场景下,几乎不会使用以上两种隔离级别。

3、读提交:一个事务执行过程中,只能获取其他事务已经提交的数据。
这种级别下,
普通的select是快照读,不加锁。
加锁的select,update,delete等语句,除了在外键约束检查以及重复键检查时会封锁区间,其他时刻都只使用记录锁。
所以范围读取时,其他事务依旧可以插入数据,所以可能会导致幻读。

4、可重复读(InnoDB默认隔离级别):一个事务执行前后,其看到的数据,总是和事务启动时看到的一样。
这种级别下,
普通的select使用快照读,这是一种不加锁的一致性读,底层使用MVCC来实现。
加锁的select,update,delete等语句,其锁依赖于它们是否在唯一索引上使用了唯一的查询条件,或者范围查询条件。
在唯一索引上使用唯一查询条件,会使用记录锁,而不会封锁记录之间的间隔,即不会使用间隙锁和临键锁
范围查询条件会使用间隙锁和临键锁,锁住索引记录之间的范围,避免范围间插入记录,以避免产生幻读和不可重复读。
普通的读取还是可能会产生幻读的。

关于MVCC(多版本并发控制),记录锁,间隙锁,临键锁,在之后的文章中解释。
只用记住这里的MVCC相当于给数据做了个副本,操作都在事务的数据副本上,所以避免了不可重复读的问题
记录锁相当于单行加锁,间隙锁和临临键锁相当于区间锁(即for update),防止读取时添加记录导致前后读取结果不一样

隔离级别.png

使用

事务的启动方式有两种:
1、显式启动set autocommit=1,begin或start transaction,提交为commit,回滚为rollback,默认不写则一个sql,commit一下。
2、手动提交,set autocommit=0,这个配置会将线程的自动提交关闭,也就是说执行一条语句,事务就启动了,且不会自动提交,直到手动写commit或rollback或断开连接。

推荐使用set autocommit=1,通过begin启动事务,commit提交使用,commit work and chain 则是提交事务并自动开启下一个事务。

事务是可以回滚的,其回滚是基于回滚日志来操作的,如果基于一行数据,有许多事务长时间一直未commit连接该行数据(可重复读RR下),由于这些事务可能操作任何数据,所以该事务提交前可能用到的所有回滚记录都必须保存,这就会导致回滚日志占用大量的存储空间,且长事务还占用锁资源,可能会拖垮整个库。

因此,我们应尽量避免使用长事务。
如:

  • 测试环境开启general_log查看到达MySQL Server的sql,尽量避免
    set autocommit=0
    关于general_log的解析
  • 只读事务避免使用
    beigin/commit
  • 根据业务情况设置
    set max_execution_time
    的值来控制每个sql执行的最长时间

可通过以下命令修改事务隔离级别:

SET [GLOBAL | SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL
  {
       REPEATABLE READ
     | READ COMMITTED
     | READ UNCOMMITTED
     | SERIALIZABLE
   }

查看当前使用的隔离级别:

show variables like 'transaction_isolation'
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.08 sec)

我们可以在information_schema库的innodb_trx这个表中查询长事务。
如:查询持续时间超多60秒的事务:

select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60

根据这个表中的内容,我们可以编写一些长事务报警程序,进行业务监控。

最后

网上看到关于第一类丢失和第二类丢失的内容,贴出来大家讨论:
第一类丢失:A事务在回滚时,造成已完成B事务的汇入金额丢失。(当前所有隔离级别都会避免此种情况)

一类丢失.png

第二类丢失:A事务覆盖B事务提交的数据,造成B事务所做的操作丢失。(应注意避免)

二类丢失.png

第一类第二类丢失更新

以上就是《浅析MySQL的事务隔离》的详细内容,更多关于mysql的资料请关注golang学习网公众号!

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