Mysql事务原理与优化

news2025/3/13 20:10:33

概述

我们的数据库一般都会并发执行多个事务，多个事务可能会并发的对相同的一批数据进行增删改查操作，可能就会导致我们说的脏写、脏读、不可重复读、幻读这些问题。

这些问题的本质都是数据库的多事务并发问题，为了解决多事务并发问题，数据库设计了事务隔离机制、锁机制、MVCC多版本并发控制隔离机制、日志机制，用一整套机制来解决多事务并发问题。接下来的，我们会深入讲解这些机制，让大家彻底理解数据库内部的执行原理。

事务及其ACID属性

事务是一组操作要么全部成功，要么全部失败，目的是为了保证数据最终的一致性。

事务具有以下4个属性,通常简称为事务的ACID属性。

原子性(Atomicity) ：当前事务的操作要么同时成功，要么同时失败。原子性由 undo log日志来实现。

一致性(Consistent) ：使用事务的最终目的，由其它3个特性以及业务代码正确逻辑来实现。

隔离性(Isolation) ：在事务并发执行时，他们内部的操作不能互相干扰。隔离性由MySQL的各种锁以及MVCC机制来实现。

持久性(Durable) ：一旦提交了事务，它对数据库的改变就应该是永久性的。持久性由redo log日志来实现。

并发事务处理带来的问题
更新丢失(Lost Update)或脏写
当两个或多个事务选择同一行数据修改，有可能发生更新丢失问题，即最后的更新覆盖
了由其他事务所做的更新。
脏读（Dirty Reads）
事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据
不可重读（Non-Repeatable Reads）
事务A内部的相同查询语句在不同时刻读出的结果不一致
幻读（Phantom Reads）
事务A读取到了事务B提交的新增数据

事务隔离级别

“脏读”、“不可重复读”和“幻读”,其实都是数据库读一致性问题,必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。

隔离级别藏读不可重复读幻读

读未提交(Read
uncommitted) 可能可能可能
读已提交(Read
committed) 不可能可能可能
可重复读
(Repeatableread) 不可能不可能可能
可串行化
(Serializable) 不可能不可能不可能

数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上“串行化”进行,这显然与“并发”是矛盾的。

同时,不同的应用对读一致性和事务隔离程度的要求也是不同的,比如许多应用对“不可重复读"和“幻读”并不敏感,可能更关心数据并发访问的能力。

查看当前数据库的事务隔离级别: show variables like 'tx_isolation';

设置事务隔离级别：set tx_isolation='REPEATABLE-READ';

Mysql默认的事务隔离级别是可重复读

事务隔离级别案例分析

1	CREATE TABLE `account` (
2	`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
3	`name` varchar(255) DEFAULT NULL,
4	`balance` int(11) DEFAULT NULL,
5	PRIMARY KEY (`id`)
6	) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
7	INSERT INTO `test`.`account` (`name`, `balance`) VALUES ('lilei', '450');
8	INSERT INTO `test`.`account` (`name`, `balance`) VALUES ('hanmei', '16000');
9	INSERT INTO `test`.`account` (`name`, `balance`) VALUES ('lucy', '2400');

1、读未提交：

（1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read uncommitted（未提交读），查询表account的初始值：

set tx_isolation='read‐uncommitted';

（2）在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表account：

（3）这时，虽然客户端B的事务还没提交，但是客户端A就可以查询到B已经更新的数据：

（4）一旦客户端B的事务因为某种原因回滚，所有的操作都将会被撤销，那客户端A查询到的数据其实就是脏数据：

（5）在客户端A执行更新语句update account set balance = balance - 50 where id

=1，lilei的balance没有变成350，居然是400，是不是很奇怪，数据不一致啊，如果你这么想就太天真了，在应用程序中，我们会用400-50=350，并不知道其他会话回滚了，要想解决这个问题可以采用读已提交的隔离级别

2、读已提交

（1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read committed（未提交读），查询表account的所有记录：

set tx_isolation='read‐committed';

（2）在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表account：

（3）这时，客户端B的事务还没提交，客户端A不能查询到B已经更新的数据，解决了脏读问题：

（4）客户端B的事务提交

（5）客户端A执行与上一步相同的查询，结果与上一步不一致，即产生了不可重复读的问题

3、可重复读

（1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为repeatable read，查询表account的所有记录

set tx_isolation='repeatable‐read';

（2）在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表account并提交

（3）在客户端A查询表account的所有记录，与步骤（1）查询结果一致，没有出现不可重复读的问题

（4）在客户端A，接着执行update account set balance = balance - 50 where id = 1，balance没有变成400-50=350，lilei的balance值用的是步骤2中的350来算的，所以是 300，数据的一致性倒是没有被破坏。可重复读的隔离级别下使用了MVCC(multi-version concurrency control)机制，select操作是快照读（历史版本）；insert、update和delete 是当前读（当前版本）。