1.前言
在我们使用数据库的过程中,不可避免的要和事务打交道,而讲解事务最经典的案例就是转账,例如:你要给朋友小刘转账100元,而且你只有100元。
转账要经过一系列的操作,比如查询余额,发起转账,扣除余额,这些操作都必须保持是原子的,要不然可能还没有在扣除余额的时候,完全可以利用这个时间,在给其他人转账,这样输入和输出的金额就对不上了,银行就会混乱了,这时候就可以利用事务来解决该问题。
简单的说,事务就是保证一组数据库操作,要么全部成功,要么全部失败,在MySQL中,事务是由存储引擎实现的,InnoDB就支持事务,MyISAM不支持事务,这也是InnoDB代替MyISAM的一个重要原因
2.隔离性和隔离级别
大家提及事务,第一时间想到的应该就是ACID(Atomicity、Consistency、Isolation、Durability),即原子性,一致性,隔离性和持久性。
原子性(Atomicity):一组操作,要么全部成功,要么全部失败
一致性(Consistency):对一组操作前后,数据会保持一致,比如小红给小刘转账一百元,转账前小红有100元,转账后小刘收到100元,100元不会发生改变,只是看在谁的口袋里
隔离性(Isolation):多个事务之间的互相干扰
持久性(Durability):一个事务一旦提交成功,数据库就可以持久化到磁盘,后面的其他操作都不会产生影响
今天就着重介绍一下隔离性,事务隔离性存在的三个问题
脏读:一个事务读取到了另一个未提交事务的数据
不可重复读:一个事务读取到了另一个已提交事务的数据
幻读:一个事务读取了另一个已提交事务的插入数据
事务的隔离级别分为四种,分别是
读未提交(read uncommitted):一个事务还没有提交,它做的变更就可以被别的事务看到
读已提交(read committed):一个事务提交后,它做的变更才可以被其他事务看到
可重复读(repeatable read):一个事务执行过程中看到的数据,总是跟这个事务启动时看到的数据是一致的。
串行化(serializable):对于同一行记录,“写”会加“写锁”,“读”会加”读锁“。当出现读写锁冲突的时候,后访问的事务必须等前一个事务执行完成,才能执行。
效率对比:读未提交>读已提交>可重复读>串行化;事务隔离级别越高,效率就越低,MySQL默认的隔离级别是可重复读,oracle默认的隔离级别是读已提交。
接下来通过一个例子讲解一下几种隔离级别,假设数据表T中只有一列,其中一行的值为1,下面按照时间顺序执行两个事务的行为
代码语言:sql复制create table T(c int) engine=innodb;
insert into T(c) values(1);
读未提交:V1、V2和V3都是2,因为事务A可以读取到事务B还没有提交的数据,所以V1=2
读已提交:V1是1,V2和V3是2,因为事务A可以读取到事务B已提交的数据,所以V1=1,V2=2
可重复读:V1和V2是1,V3是2,因为事务A执行前后读取的数据必须是一直的
串行化:V1和V2是1,V3是2,事务B会被事务A卡主,知道事务A执行完成,才会执行事务B
我们可以通过一下命令查看当前数据库的隔离级别
代码语言:sql复制show variables like 'transaction_isolation'
Variable_name | Value
transaction_isolation | READ-COMMITTED
具体在实际应用中,我们应该设置成什么样的隔离级别呢,我只能说,要根据具体的业务情况来定,大部分情况下用数据库自带的隔离级别就够用了
3.事务隔离的实现
了解了事务的隔离级别,我们再来看看事务隔离具体是如何实现的,这里我们主要围绕可重复读讲解。
在MySQL中,实际上每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作。记录上的最新值,通过回滚操作,都可以得到前一个状态的值。
假设一个值从1被按照顺序改成了2,3,4,在回滚日志里面就会有类似下面的记录
当前值是4,但是在查询这条记录的时候,不同时刻启动的事务会有不同的read-view。如图中看到的,在事务A、B、C里面,这一个记录值分别是1、2、4,同一条记录在系统中可以存在多个版本,就是数据库多版本并发控制(MVCC)。对于read-viewA,要得到1,就必须将当前值依次执行图中所有的回滚操作。
同时你会发现,即使现在有另外一个事务正在将4改成5,这个事务跟read-viewA、B、C对应的事务是不会冲突的。
你一定会问,回滚日志总不能一直保留吧,什么时候删除呢?答案是,在不需要的时候才删除。也就是说,系统会判断,当没有事务再需要用到这些回滚日志时,回滚日志才会删除。
什么时候才不需要呢?就是当系统没有比这个回滚日志更早的read-view的时候。
基于上面的说明,我们来讨论一下为什么建议你尽量不要使用长事务。
长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图。由于这些事务随时可能访问数据库里面的任何数据,所以这个事务提交之前,数据库里面它可能用到的回滚记录都必须要保留,这就会导致大量占用存储空间。
除了对回滚段的影响,长事务还占用锁资源,也可能拖垮整个库,这个我们会在后面讲锁的时候展开。
4.事务的启动方式
MySQL的事务启动方式有以下几种:
- 显示启动事务语句,begin或者start transaction。配套的提交语句是commit,回滚语句是rollback。
- set autocommit = 0,这个命令会将这个线程的自动提交关闭。意味着如果你只执行一个select语句,这个事务就启动了,但是不会自动提交。这个事务持续存在直到你主动执行commit或者rollback语句,或者断开连接
因此,我建议要使用set autocommit=1,通过显示语句的方式启动事务。
你可以在information_schema库的innodb_trx这个表中查询长事务,比如下面这个语句,用于查找持续时间超过60s的事务
代码语言:sql复制select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60
5.小结
这篇文章里面,我介绍了 MySQL 的事务隔离级别的现象和实现,根据实现原理分析了长事务存在的风险,以及如何用正确的方式避免长事务。希望我举的例子能够帮助你理解事务,并更好地使用 MySQL 的事务特性。