快捷導(dǎo)航

一文帶你徹底了解MySQL事務(wù)機(jī)制

更新時(shí)間：2023年06月20日 09:42:25 作者：阿Q說(shuō)代碼

一個(gè)事情由n個(gè)單元組成，這n個(gè)單元在執(zhí)行過(guò)程中，要么同時(shí)成功，要么同時(shí)失敗，這就把n個(gè)單元放在了一個(gè)事務(wù)之中，這篇文章主要給大家詳細(xì)介紹MySQL的事務(wù)機(jī)制，感興趣的同學(xué)歡迎閱讀本文

數(shù)據(jù)庫(kù)中途突然因?yàn)槟承┰驋斓袅恕?/li>
客戶(hù)端突然因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)原因連接不上數(shù)據(jù)庫(kù)了。
并發(fā)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，多個(gè)線程同時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，覆蓋了彼此的更改。
…

上面的任何一個(gè)問(wèn)題都可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致性。為了保證數(shù)據(jù)的一致性，系統(tǒng)必須能夠處理這些問(wèn)題。事務(wù)就是我們抽象出來(lái)簡(jiǎn)化這些問(wèn)題的首選機(jī)制。

事務(wù)的概念起源于數(shù)據(jù)庫(kù)，目前已經(jīng)成為一個(gè)比較廣泛的概念。

何謂事務(wù)？

一個(gè)事情由n個(gè)單元組成，這n個(gè)單元在執(zhí)行過(guò)程中，要么同時(shí)成功，要么同時(shí)失敗，這就把n個(gè)單元放在了一個(gè)事務(wù)之中。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：在不考慮試題正確與否的前提下，一張?jiān)嚲碛啥鄠€(gè)題目構(gòu)成，當(dāng)你答完題交給老師的時(shí)候是將一整張?jiān)嚲斫唤o老師，而不是將每道題單獨(dú)交給老師，在這里試卷就可以理解成一個(gè)事務(wù)。

事務(wù)的特性：ACID

A：原子性（Atomicity），原子性是指事務(wù)是一個(gè)不可分割的工作單位，事務(wù)中的操作，要么都發(fā)生，要么都不發(fā)生。

例：假設(shè)你在購(gòu)物車(chē)?yán)锾砑恿藘杉路荷弦潞脱澴樱?dāng)你把兩件衣服作為一個(gè)訂單提交支付的時(shí)候，要么兩件衣服一起支付成功，要么都失敗，不可能存在上衣付完錢(qián)了，褲子還沒(méi)付完的情況，反之亦然。

C：一致性（Consistency），在一個(gè)事務(wù)中，事務(wù)前后數(shù)據(jù)的完整性必須保持一致。

例：假設(shè)用戶(hù)A和用戶(hù)B兩者的錢(qián)加起來(lái)一共是200，那么不管A和B之間如何轉(zhuǎn)賬，轉(zhuǎn)幾次賬，事務(wù)結(jié)束后兩個(gè)用戶(hù)的錢(qián)相加起來(lái)應(yīng)該還得是200，這就是事務(wù)的一致性。

I：隔離性（Isolation），存在于多個(gè)事務(wù)中，事務(wù)的隔離性是指多個(gè)用戶(hù)并發(fā)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，一個(gè)用戶(hù)的事務(wù)不能被其它用戶(hù)的事務(wù)所干擾，多個(gè)并發(fā)事務(wù)之間數(shù)據(jù)要相互隔離。

例：對(duì)于任意兩個(gè)并發(fā)的事務(wù)T1和T2，在事務(wù)T1看來(lái)，T2要么在T1開(kāi)始之前就已經(jīng)結(jié)束，要么在T1結(jié)束之后才開(kāi)始，這樣每個(gè)事務(wù)都感覺(jué)不到有其他事務(wù)在并發(fā)地執(zhí)行。

D：持久性（Durability），持久性是指一個(gè)事務(wù)一旦被提交，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的改變就是永久性的，接下來(lái)即使數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生故障也不應(yīng)該對(duì)其有任何影響。

例：我們?cè)诓僮鲾?shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，事務(wù)提交或者回滾都會(huì)直接改變數(shù)據(jù)庫(kù)中的值。

AID是手段，C是目的，AID都是為了保證數(shù)據(jù)的一致性。

事務(wù)的操作

在使用事務(wù)之前，首先我們要開(kāi)啟事務(wù)，我們可以通過(guò)start或者begin命令開(kāi)啟事務(wù)；如果我們想提交事務(wù)可以手動(dòng)執(zhí)行commit命令，如果我們想回滾事務(wù)，可以執(zhí)行rollback命令。

# 開(kāi)啟一個(gè)事務(wù)
START TRANSACTION;
# 多條 SQL 語(yǔ)句
SQL1,SQL2...
## 提交事務(wù)
COMMIT;

注：在MySQL中事務(wù)的提交是默認(rèn)開(kāi)啟的，可以執(zhí)行show variables like 'autocommit'命令查看，如果是ON則證明自動(dòng)提交已經(jīng)開(kāi)啟，如果為OFF則需要手動(dòng)提交。

隔離性引發(fā)的并發(fā)問(wèn)題

1）臟讀：B事務(wù)讀取到了A事務(wù)尚未提交的數(shù)據(jù)；

一個(gè)事務(wù)讀取數(shù)據(jù)并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改，這個(gè)修改對(duì)其他事務(wù)來(lái)說(shuō)是可見(jiàn)的，即使當(dāng)前事務(wù)沒(méi)有提交。這時(shí)另外一個(gè)事務(wù)讀取了這個(gè)還未提交的數(shù)據(jù)，但第一個(gè)事務(wù)突然回滾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)并沒(méi)有被提交到數(shù)據(jù)庫(kù)，那第二個(gè)事務(wù)讀取到的就是臟數(shù)據(jù)，這也就是臟讀的由來(lái)。

2）不可重復(fù)讀：B事務(wù)讀到了A事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，即B事務(wù)在A事務(wù)提交之前和提交之后讀取到的數(shù)據(jù)內(nèi)容不一致（AB事務(wù)操作的是同一條數(shù)據(jù)）；

事務(wù) 1 讀取某表中的數(shù)據(jù) A=20，事務(wù) 2 也讀取 A=20，事務(wù) 1 修改 A=A-1，事務(wù) 2 再次讀取 A =19，此時(shí)讀取的結(jié)果和第一次讀取的結(jié)果不同。

3）幻讀/虛讀：B事務(wù)讀到了A事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，即A事務(wù)執(zhí)行插入操作，B事務(wù)在A事務(wù)前后讀到的數(shù)據(jù)數(shù)量不一致。

事務(wù) 2 讀取某個(gè)范圍的數(shù)據(jù)，事務(wù) 1 在這個(gè)范圍插入了新的數(shù)據(jù)，事務(wù) 2 再次讀取這個(gè)范圍的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)相比于第一次讀取的結(jié)果多了新的數(shù)據(jù)。

不可重復(fù)讀和幻讀有什么區(qū)別

不可重復(fù)讀的重點(diǎn)是內(nèi)容修改或者記錄減少比如多次讀取一條記錄發(fā)現(xiàn)其中某些記錄的值被修改；
幻讀的重點(diǎn)在于記錄新增比如多次執(zhí)行同一條查詢(xún)語(yǔ)句（DQL）時(shí)，發(fā)現(xiàn)查到的記錄增加了。

幻讀其實(shí)可以看作是不可重復(fù)讀的一種特殊情況，單獨(dú)把區(qū)分幻讀的原因主要是解決幻讀和不可重復(fù)讀的方案不一樣。

舉個(gè)例子：執(zhí)行 delete 和 update 操作的時(shí)候，可以直接對(duì)記錄加鎖，保證事務(wù)安全。而執(zhí)行 insert 操作的時(shí)候，由于記錄鎖（Record Lock）只能鎖住已經(jīng)存在的記錄，為了避免插入新記錄，需要依賴(lài)間隙鎖（Gap Lock）。也就是說(shuō)執(zhí)行 insert 操作的時(shí)候需要依賴(lài) Next-Key Lock（Record Lock+Gap Lock）進(jìn)行加鎖來(lái)保證不出現(xiàn)幻讀。

事務(wù)的隔離級(jí)別

為了解決以上隔離性引發(fā)的并發(fā)問(wèn)題，數(shù)據(jù)庫(kù)提供了事物的隔離機(jī)制。

read uncommitted（讀未提交）: 一個(gè)事務(wù)還沒(méi)提交時(shí)，它做的變更就能被別的事務(wù)看到，讀取尚未提交的數(shù)據(jù)，哪個(gè)問(wèn)題都不能解決；
read committed（讀已提交）：一個(gè)事務(wù)提交之后，它做的變更才會(huì)被其他事務(wù)看到，讀取已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，可以解決臟讀 ---- oracle默認(rèn)的；
repeatable read（可重復(fù)讀）：一個(gè)事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中看到的數(shù)據(jù)，總是跟這個(gè)事務(wù)在啟動(dòng)時(shí)看到的數(shù)據(jù)是一致的，可以解決臟讀和不可重復(fù)讀 —mysql默認(rèn)的；
serializable（串行化）：顧名思義是對(duì)于同一行記錄，“寫(xiě)”會(huì)加“寫(xiě)鎖”，“讀”會(huì)加“讀鎖”。當(dāng)出現(xiàn)讀寫(xiě)鎖沖突的時(shí)候，后訪問(wèn)的事務(wù)必須等前一個(gè)事務(wù)執(zhí)行完成，才能繼續(xù)執(zhí)行?？梢越鉀Q臟讀、不可重復(fù)讀和虛讀—相當(dāng)于鎖表。

雖然serializable級(jí)別可以解決所有的數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)問(wèn)題，但是它會(huì)在讀取的每一行數(shù)據(jù)上都加鎖，這就可能導(dǎo)致大量的超時(shí)和鎖競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，從而導(dǎo)致效率下降。所以我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中也很少使用serializable，只有在非常需要確保數(shù)據(jù)的一致性而且可以接受沒(méi)有并發(fā)的情況下，才考慮采用該級(jí)別。

MySQL 的隔離級(jí)別是基于鎖實(shí)現(xiàn)的嗎？

MySQL 的隔離級(jí)別基于鎖和 MVCC 機(jī)制共同實(shí)現(xiàn)的。

SERIALIZABLE 隔離級(jí)別是通過(guò)鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)的，READ-COMMITTED 和 REPEATABLE-READ 隔離級(jí)別是基于 MVCC 實(shí)現(xiàn)的。不過(guò)， SERIALIZABLE 之外的其他隔離級(jí)別可能也需要用到鎖機(jī)制，就比如 REPEATABLE-READ 在當(dāng)前讀情況下需要使用加鎖讀來(lái)保證不會(huì)出現(xiàn)幻讀。

默認(rèn)隔離級(jí)別

MySQL InnoDB 存儲(chǔ)引擎的默認(rèn)支持的隔離級(jí)別是 REPEATABLE-READ（可重復(fù)讀）。我們可以通過(guò) SELECT @@tx_isolation;命令來(lái)查看，MySQL 8.0 該命令改為SELECT @@transaction_isolation;

# 開(kāi)啟一個(gè)事務(wù)
START TRANSACTION;
# 多條 SQL 語(yǔ)句
SQL1,SQL2...
## 提交事務(wù)
COMMIT;

從上面對(duì) SQL 標(biāo)準(zhǔn)定義了四個(gè)隔離級(jí)別的介紹可以看出，標(biāo)準(zhǔn)的 SQL 隔離級(jí)別定義里，REPEATABLE-READ(可重復(fù)讀)是不可以防止幻讀的。

但是 InnoDB 實(shí)現(xiàn)的 REPEATABLE-READ 隔離級(jí)別其實(shí)是可以解決幻讀問(wèn)題發(fā)生的，主要有下面兩種情況：

快照讀：由 MVCC 機(jī)制來(lái)保證不出現(xiàn)幻讀。
當(dāng)前讀：使用 Next-Key Lock（臨鍵鎖）進(jìn)行加鎖來(lái)保證不出現(xiàn)幻讀，Next-Key Lock 是行鎖（Record Lock）和間隙鎖（Gap Lock）的結(jié)合，行鎖只能鎖住已經(jīng)存在的行，為了避免插入新行，需要依賴(lài)間隙鎖。

InnoDB 存儲(chǔ)引擎在分布式事務(wù)的情況下一般會(huì)用到 SERIALIZABLE 隔離級(jí)別。

解決幻讀的方法

解決幻讀的方式有很多，但是它們的核心思想就是一個(gè)事務(wù)在操作某張表數(shù)據(jù)的時(shí)候，另外一個(gè)事務(wù)不允許新增或者刪除這張表中的數(shù)據(jù)了。解決幻讀的方式主要有以下幾種：

將事務(wù)隔離級(jí)別調(diào)整為 SERIALIZABLE 。
在可重復(fù)讀的事務(wù)級(jí)別下，給事務(wù)操作的這張表添加表鎖。
在可重復(fù)讀的事務(wù)級(jí)別下，給事務(wù)操作的這張表添加 Next-key Lock（Record Lock+Gap Lock）

總結(jié)

看到這，你對(duì)事務(wù)是否已經(jīng)有了清晰的認(rèn)識(shí)？接下來(lái)我們就簡(jiǎn)單總結(jié)下今天的知識(shí)點(diǎn)：

事務(wù)的概念：一個(gè)事情由n個(gè)單元組成，這n個(gè)單元在執(zhí)行過(guò)程中，要么同時(shí)成功，要么同時(shí)失敗，這就把n個(gè)單元放在了一個(gè)事務(wù)之中。
事務(wù)的特性：ACID
事務(wù)的操作：開(kāi)啟事務(wù)、提交事務(wù)、回滾事務(wù)
事務(wù)的隔離級(jí)別：讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀、串行化
解決幻讀的方法：鎖機(jī)制和MVCC機(jī)制

以上就是一文帶你徹底了解MySQL事務(wù)機(jī)制的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于MySQL事務(wù)機(jī)制的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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