MySQL---数据库从入门走向大神系列(六)-事务处理与事务隔离(锁机制)

2021-08-30 04:56:39

MySQL 事务处理

简单介绍事务处理：

MySQL 事务主要用于处理操作量大，复杂度高的数据。
比如说，在人员管理系统中，你删除一个人员，你即需要删除人员的基本资料，也要删除和该人员相关的信息，如信箱，文章等等，这样，这些数据库操作语句就构成一个事务！

一个事务是一个连续的一组数据库操作，就好像它是一个单一的工作单元进行。换言之，永远不会是完整的事务，除非该组内的每个单独的操作是成功的。如果在事务的任何操作失败，则整个事务将失败。

事务处理可以用来维护数据库的完整性，保证成批的SQL语句要么全部执行，要么全部不执行

事务用来管理多条insert,update,delete语句

一般来说，事务是必须满足4个条件（ACID）：
Atomicity（原子性）、Consistency（稳定性）、Isolation（隔离性）、Durability（可靠性）

1、事务的原子性：一组事务，要么成功；要么撤回。
2、稳定性：有非法数据（外键约束之类），事务撤回。
3、隔离性：事务独立运行。一个事务处理后的结果，影响了其他事务，那么其他事务会撤回。事务的100%隔离，需要牺牲速度。
4、可靠性：软、硬件崩溃后，InnoDB数据表驱动会利用日志文件重构修改。可靠性和高速度不可兼得， innodb_flush_log_at_trx_commit选项决定什么时候把事务保存到日志里。

开始一个事务

start transaction

在MySQL中，事务开始使用COMMIT或ROLLBACK语句开始工作和结束。开始和结束语句的SQL命令之间形成了大量的事务。

COMMIT & ROLLBACK:
这两个关键字提交和回滚(撤销事务)主要用于MySQL的事务。

当一个成功的事务完成后，发出COMMIT命令应使所有参与表的更改才会生效。

如果发生故障时，应发出一个ROLLBACK命令返回的事务中引用的每一个表到以前的状态。

可以控制的事务行为称为AUTOCOMMIT设置会话变量。如果AUTOCOMMIT设置为1（默认值），然后每一个SQL语句（在事务与否）被认为是一个完整的事务，并承诺在默认情况下，当它完成。 AUTOCOMMIT设置为0时，发出SET AUTOCOMMIT =0命令，在随后的一系列语句的作用就像一个事务，直到一个明确的COMMIT语句时，没有活动的提交。

Java中setAutoCommit(false)对应mysql中的“START TRANSACTION;”的功能

SQL代码演示说明：

start transaction;
delete from aa where id='7';
update aa set sname='aaaa' where id='5';
rollback;/*事务回滚-执行失败*/
/*commit;提交事务-执行成功*/

说明：从”start transaction”开始到 “bollback; 或 commit; ”，这中间的那么语句是一个整体，如果执行 “bollback”，那么这些动作都会回滚(撤消)。如果执行“commit”，就全部执行成功。

Java代码演示:

@Test
    public void transactionDemo() throws ClassNotFoundException, SQLException{

        //1、加载连接器(驱动)  Driver 
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

        //2、建立连接
        String url  = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/hncu?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8";

        Connection con = DriverManager.getConnection(url, "root", "1234");

        //3、获取语句对象
        Statement st = con.createStatement();

        //4、下面为Java实现事务处理

        try {
            con.setAutoCommit(false);//从设置false开始，以下都是一个事务

            String sql = "insert into aa values(1,'张三');";
            st.execute(sql);//增

            sql = "delete from aa where id = 5";
            st.execute(sql);//删

            sql = "update aa set sname='rose111' where id=6";
            st.execute(sql);

            con.commit();//提交

        } catch (Exception e) {
            con.rollback();//如果出现异常，我们就让事务回滚
        } finally{
            con.setAutoCommit(true);//再设置回去
            con.close();
        }
    }

事务隔离级别(加锁)：

SQL标准定义了4类隔离级别，包括了一些具体规则，用来限定事务内外的哪些改变是可见的，哪些是不可见的。低级别的隔离级一般支持更高的并发处理，并拥有更低的系统开销。

查询事务隔离级别：

select @@tx_isolation;

Read Uncommitted（读取未提交内容）

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。本隔离级别很少用于实际应用，因为它的性能也不比其他级别好多少。读取未提交的数据，被称之为脏读（Dirty Read）。

测试流程：
1、A设置read-uncommitted, start transaction
设置事务隔离级别(read-uncommitted)：
set session transaction isolation level read uncommitted;
2、B执行start transaction，再修改一条记录，
3、A查询记录，得到了以为正确的记录
4、B回滚。
问题：A读到了B没有提交的记录，也就是脏读。

Read Committed（读取提交内容）

这是大多数数据库系统的默认隔离级别（但不是MySQL默认的）。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。

这种隔离级别也支持所谓的不可重复读（Nonrepeatable Read），因为同一事务的其他实例在该实例处理其间可能会有新的commit，所以同一select可能返回不同结果。

不可重复读(nonrepeatable read)：
一个从开始直到提交之前所做的任何修改对其它事务都是不可见的。两次同样的查询可能会得到不一样的结果。

测试流程：
1、A设置read-committed, start transaction
设置事务隔离级别(read-committed)：
set session transaction isolation level read committed;
2、B执行start transaction，修改一条记录，查询记录，记录已经修改成功
3、A查询记录，结果还是老的记录
4、B提交事务
5、A再次查询记录，结果是新的记录。
问题：两次查询结果不一致，也就是不可重复读问题。

Repeatable Read（可重读）-MySQL的默认事务隔离级别

它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到同样的数据行。

保证了在同一事务中多次读取结果是一致的。但会引起另外一个幻读问题，当某个事务在读取某个范围记录时，另外一个事务在该范围插入和新记录，当之前事务再次读取该范围记录时会产生幻行。

测试流程：
1、A设置repeatable-read, start transaction，查询记录，结果是老的记录
设置事务隔离级别(repeatable-read，MySQL默认)：
set session transaction isolation level repeatable read;
2、B执行start transaction，修改一条记录，查询记录，记录已经修改成功
3、A查询记录，结果还是老的记录
4、B提交事务
5、A再次查询记录，结果还是老的记录。
问题：可以重复读，A在事务过程中，即使B修改了数据，并且commit，A读取的还是老的数据。即可重复读。
注意：这里可能会存在一个新的问题，A在事务过程中，B增加一条记录，并提交，导致A的两次读取不一致，会多一条记录，也就是幻影读。

InnoDB和Falcon存储引擎通过多版本并发控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）机制解决了该问题。

Serializable（可串行化）

这是最高的隔离级别，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决幻读问题。简言之，它是在每个读的数据行上加上共享锁。在这个级别，可能导致大量的超时现象和锁竞争。

测试流程：
1、A设置serializable, start transaction，查询记录，结果是老的记录
设置事务隔离级别(serializable，*别)：
set session transaction isolation level serializable;
2、B执行start transaction，修改一条记录，B卡在这里，要等待A完成才行。
3、A查询记录，结果还是老的记录，A提交。
4、B的修改操作才进行下去。
注意：B在等待过程中，会出现lock超时。

小知识点：

共享锁：如果事务T对数据A加上共享锁后，则其他事务只能对A再加共享锁，不能加排他锁。获准共享锁的事务只能读数据，不能修改数据。
排他锁：如果事务T对数据A加上排他锁后，则其他事务不能再对A加任任何类型的*。获准排他锁的事务既能读数据，又能修改数据。

查看当前隔离级别：

select @@tx_isolation;

设置隔离级别语法：

set [session | global] transaction isolation level {read uncommitted | read committed | repeatable read | serializable}

这四种隔离级别采取不同的锁类型来实现，若读取的是同一个数据的话，就容易发生问题。例如：

脏读(Drity Read)：某个事务已更新一份数据，另一个事务在此时读取了同一份数据，由于某些原因，前一个RollBack(回滚)了操作，则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。

不可重复读(Non-repeatable read):在一个事务的两次查询之中数据不一致，这可能是两次查询过程中间插入了一个事务更新的原有的数据。

幻读(Phantom Read):在一个事务的两次查询中数据笔数不一致，例如有一个事务查询了几列(Row)数据，而另一个事务却在此时插入了新的几列数据，先前的事务在接下来的查询中，就会发现有几列数据是它先前所没有的。

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