事务与事务隔离级别-MySQL

1、 事务

事务是由一系列SQL组成,是数据库的原子操作。事务内的一些列SQL要么全部执行完成,要么全部执行失败,不存在部分执行完成部分执行失败的情况。
MySQL 事务示例:


-- 创建用户余额表
CREATE TABLE `user_balance` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `balance` int NOT NULL COMMENT '余额',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COMMENT = '用户余额';

-- 插入6条记录
INSERT INTO `user_balance` (`balance`) VALUES (1);
INSERT INTO `user_balance` (`balance`) VALUES (1);
INSERT INTO `user_balance` (`balance`) VALUES (1);
INSERT INTO `user_balance` (`balance`) VALUES (1);
INSERT INTO `user_balance` (`balance`) VALUES (1);
INSERT INTO `user_balance` (`balance`) VALUES (1);

-- 创建事务更新
BEGIN;
UPDATE `user_balance` SET `balance`=`balance`+1 where id=1;
UPDATE `user_balance` SET `balance`=`balance`-1 where id=1;
COMMIT;

2、事务特性

事务特性满足ACID四个特性,分别为原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。

2.1、 原子性(Atomicity)

原子性要求事务中所有操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚。原子即不可再分,所以原子性保证你了事务不能处于半完成状态。

2.2、一致性(Consistency)

一致性要求数据库只能从一个一致性状态转换为另一个一致性状态。
例如:

-- 创建事务更新
BEGIN;
UPDATE `user_balance` SET `balance`=`balance`+1 where id=1;
UPDATE `user_balance` SET `balance`=`balance`-1 where id=1;
COMMIT;

以上SQL更新完id为1的记录后由于一些原因数据库系统或操作系统关闭或崩溃,那么由于事务还没有提交,所以这个事务所做的修改不会保存到数据库中。

2.3、隔离性(Isolation)

隔离性表示一个事务中对数据的修改在提交以前对其他事务是不可见的。

比如,可能有两个线程在执行以下事务,事务1执行完成了balance+1,事务2开始执行SELECT操作,此时事务2 查询到的余额并没有加1

-- 线程1执行事务1
BEGIN;
UPDATE `user_balance` SET `balance`=`balance`+1 where id=1;
UPDATE `user_balance` SET `balance`=`balance`-1 where id=1;
COMMIT;

-- 线程2 执行事务2
BEGIN;
SELECT `balance` FROM `user_balance` WHERE id=1;
-- 其他剩余操作
COMMIT;

但是MySQL中,要根据事务隔离级别来确定是否可见。
比如:MySQL中的读未提交就可以在事务中“见”到未提交事务的修改。

2.4、持久性(Durability)

持久性表示事务一旦提交,那么事务所有对应的修改就会永久保存在数据库中。

3、隔离级别

每种数据库对隔离级别的实现不太一样,同样的,MySQL每种存储引擎对隔离级别的实现不太一样。
我们主要关注四种隔离级别:未提交读、提交读、可重复读和可串行化,下面我们对四种隔离级别分别进行介绍。

MySQL的默认事务隔离级别是“可重复读”。

3.1、隔离级别之前的概念

  1. 脏读(Dirty Read)

脏读是指事务可以读取其他事务未提交的数据。事务A在读取了记录B之后,其他事务修改了记录B但未提交,那么事务A在其他事务更新了记录B之后再次读取记录B会得到其他事务修改后的数据。

  1. 幻读(Phantom Row)

幻读是指一个事务A读取了一次范围的记录之后,其他事务在事务A读取过后又在该范围内插入了新的记录,那么当事务A再次读取相同范围的记录会读取到其他事务插入的新记录。InnoDB解决了幻读问题。

  1. 不可重复读(Nonrepeatable Read)

不可重复读是指一个事务A读取了记录B之后,其他事务在事务A读取过后又更新了记录B,那么当事务A在再次读取记录B时,得到的结果不一致。

3.2、未提交读(READ UNCOMMITED)

从字面意思上理解,未提交读是在事务没有提交时,其他事务就可以读到没有提交事务的修改;修改数据的事务回滚,那么就造成了脏读,从而造成业务问题。
事务与事务隔离级别-MySQL

代码示例:

-- 事务A
set session transaction isolation level read uncommitted;
begin;
select balance from user_balance where id=1;
commit;

-- 事务B
set session transaction isolation level read uncommitted;
begin;
update user_balance set balance=balance+2 where id=1;
commit;

执行结果,事务A在第二次SELECT读到了事务B的更改:
事务A:
事务与事务隔离级别-MySQL

事务B:
事务与事务隔离级别-MySQL

3.3、提交读 (READ COMMITTED)

提交读是事务可以读取到已提交事务的修改。
事务与事务隔离级别-MySQL

代码示例:

-- 事务A
set session transaction isolation level read committed;
begin;
select balance from user_balance where id=1;
commit;

-- 事务B
set session transaction isolation level read committed;
begin;
update user_balance set balance=balance+2 where id=1;
commit;

事务A在第一次查询时得到6
事务与事务隔离级别-MySQL

事务B在第一次查询时也得到6
事务与事务隔离级别-MySQL

此时事务B在执行了更新语句后,事务A查询也得到6。当事务B提交以后,事务A查询得到8。
事务B执行update成功并提交:
事务与事务隔离级别-MySQL

事务A查询得到8:
事务与事务隔离级别-MySQL

3.4、可重复读(REPEATABLE READ)

在同一个事务中,无论读取相同记录多少次,得到的结果都是一样的。
事务与事务隔离级别-MySQL

代码示例:

-- 事务A
set session transaction isolation level repeatable read;
begin;
select balance from user_balance where id=1;
commit;

-- 事务B
set session transaction isolation level repeatable read;
begin;
update user_balance set balance=balance+2 where id=1;
commit;

3.5、可串行化(SERIALIZABLE)

事务与事务隔离级别-MySQL

3.6、隔离级别对比

隔离级别 脏读 不可重复读 幻读 加锁度
未提交读
提交读
可重复读
可串行化

4、总结

  1. MySQL 默认的事务隔离级别为可重复读
  2. InnoDB使用MVVC解决了幻读问题
  3. 理解事务隔离级别在开发中非常重要

5、参考

  1. 高性能MySQL(第三版)
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