MySQL --事务（上）

news2024/11/20 11:19:52

文章目录

  • 1.什么是事务
    • 1.1为什么会出现事务
    • 1.2 事务的版本支持
    • 1.3 事务提交方式
    • 1.4事务常见操作方式
      • 1.4.1正常演示 - 证明事务的开始与回滚
      • 1.4.2非正常演示1 - 证明未commit，客户端崩溃，MySQL自动会回滚（隔离级别设置为读未提交）
      • 1.4.3非正常演示2 - 证明commit了，客户端崩溃，MySQL数据不会在受影响，已经持久化
  • 2.事务隔离级别
    • 2.1如何理解隔离性
    • 2.2隔离级别
    • 2.3 查看与设置隔离性
    • 2.4 读未提交（Read Uncommitted）
    • 2.5读已提交（Read Committed）
    • 2.6可重复读（Repeatable Read）
    • 2.7可串行化（Serializable）
    • 2.7总结

1.什么是事务

事务就是一组DML语句组成，这些语句在逻辑上存在相关性，这一组DML语句要么全部成功，要么全部失败，是一个整体。MySQL提供一种机制，保证我们达到这样的效果。事务还规定不同的客户端看到的数据是不相同的。

事务就是要做的或所做的事情，主要用于处理操作量大，复杂度高的数据。假设一种场景：你毕业了，学校的教务系统后台 MySQL 中，不在需要你的数据，要删除你的所有信息(一般不会:) ), 那么要删除你的基本信息(姓名，电话，籍贯等)的同时，也删除和你有关的其他信息，比如：你的各科成绩，你在校表现，甚至你在论坛发过的文章等。这样，就需要多条 MySQL 语句构成，那么所有这些操作合起来，就构成了一个事务。

正如我们上面所说，一个 MySQL 数据库，可不止你一个事务在运行，同一时刻，甚至有大量的请求被包装成事务，在向 MySQL 服务器发起事务处理请求。而每条事务至少一条 SQL ，最多很多 SQL ,这样如果大家都访问同样的表数据，在不加保护的情况，就绝对会出现问题。甚至，因为事务由多条 SQL 构成，那么，也会存在执行到一半出错或者不想再执行的情况，那么已经执行的怎么办呢？

所有，一个完整的事务，绝对不是简单的 sql 集合，还需要满足如下四个属性：

原子性：一个事务（transaction）中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

一致性：在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设规则，这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工作。

隔离性：数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别，包括读未提交（ Read uncommitted ）、读提交（ read committed ）、可重复读（repeatable read ）和串行化（ Serializable ）

持久性：事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失。

上面四个属性，可以简称为 ACID 。

原子性（Atomicity，或称不可分割性）
一致性（Consistency）
隔离性（Isolation，又称独立性）
持久性（Durability）。

1.1为什么会出现事务

事务被 MySQL 编写者设计出来,本质是为了当应用程序访问数据库的时候,事务能够简化我们的编程模型,不需要我们去考虑各种各样的潜在错误和并发问题.可以想一下当我们使用事务时,要么提交,要么回滚,我们不会去考虑网络异常了,服务器宕机了,同时更改一个数据怎么办对吧?因此事务本质上是为了应用层服务的.而不是伴随着数据库系统天生就有的.

备注：我们后面把 MySQL 中的一行信息，称为一行记录

1.2 事务的版本支持

在 MySQL 中只有使用了 Innodb 数据库引擎的数据库或表才支持事务， MyISAM 不支持。

查看数据库引擎

show engines \G

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

1.3 事务提交方式

事务的提交方式常见的有两种：
自动提交
手动提交

查看事务提交方式：

show variables like 'autocommit';

在这里插入图片描述
用 SET 来改变 MySQL 的自动提交模式:

SET AUTOCOMMIT=0;
show variables like 'autocommit';

#SET AUTOCOMMIT=0 禁止自动提交

在这里插入图片描述

SET AUTOCOMMIT=1;
show variables like 'autocommit';

#SET AUTOCOMMIT=1 开启自动提交

在这里插入图片描述

1.4事务常见操作方式

创建测试表

create table if not exists account(
id int primary key,
name varchar(50) not null default '',
blance decimal(10,2) not null default 0.0
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;

1.4.1正常演示 - 证明事务的开始与回滚

– 查看事务是否自动提交。我们故意设置成自动提交，看看该选项是否影响begin

show variables like 'autocommit';

在这里插入图片描述
– 开始一个事务begin也可以，推荐begin

start transaction;

– 创建一个保存点save1

 savepoint save1;

– 插入一条记录

 insert into account values (1, '张三', 100);

– 创建一个保存点save2

savepoint save2;

– 在插入一条记录

 insert into account values (2, '李四', 10000);

在这里插入图片描述

查看

select * from account;

在这里插入图片描述
– 两条记录都在了

– 回滚到保存点save2

rollback to save2;
select * from account;

在这里插入图片描述
– 一条记录没有了

–直接rollback，回滚到最开始

rollback;
select * from account;

在这里插入图片描述
–刚刚的记录没有了

1.4.2非正常演示1 - 证明未commit，客户端崩溃，MySQL自动会回滚（隔离级别设置为读未提交）

 select * from account;
  show variables like 'autocommit';

在这里插入图片描述
– 当前表内无数据
– 依旧自动提交

–开启事务

 begin;

– 插入记录

 insert into account values (1, '张三', 100);
 select * from account;

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

1.4.3非正常演示2 - 证明commit了，客户端崩溃，MySQL数据不会在受影响，已经持久化

mysql> select * from account; -- 当前表内无数据
Empty set (0.00 sec)
mysql> begin; -- 开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values (1, '张三', 100); -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> commit; --提交事务
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
mysql> Aborted -- ctrl + \ 异常终止MySQL
--终端 B
mysql> select * from account;

在这里插入图片描述
–数据存在了，所以commit的作用是将数据持久化到MySQL中

结论：
只要输入begin或者start transaction，事务便必须要通过commit提交，才会持久化，与是否设置set autocommit无关。

事务可以手动回滚，同时，当操作异常，MySQL会自动回滚

对于 InnoDB 每一条 SQL 语言都默认封装成事务，自动提交。（select有特殊情况，因为MySQL 有 MVCC ）

从上面的例子，我们能看到事务本身的原子性(回滚)，持久性(commit)

事务操作注意事项

如果没有设置保存点，也可以回滚，只能回滚到事务的开始。直接使用 rollback(前提是事务还没有提交)

如果一个事务被提交了（commit），则不可以回退（rollback）

可以选择回退到哪个保存点

InnoDB 支持事务， MyISAM 不支持事务

开始事务可以使 start transaction 或者 begin

2.事务隔离级别

2.1如何理解隔离性

MySQL服务可能会同时被多个客户端进程(线程)访问，访问的方式以事务方式进行

一个事务可能由多条SQL构成，也就意味着，任何一个事务，都有执行前，执行中，执行后的阶段。而所谓的原子性，其实就是让用户层，要么看到执行前，要么看到执行后。执行中出现问题，可以随时回滚。所以单个事务，对用户表现出来的特性，就是原子性。

但，毕竟所有事务都要有个执行过程，那么在多个事务各自执行多个SQL的时候，就还是有可能会出现互相影响的情况。比如：多个事务同时访问同一张表，甚至同一行数据。

数据库中，为了保证事务执行过程中尽量不受干扰，就有了一个重要特征：隔离性

数据库中，允许事务受不同程度的干扰，就有了一种重要特征：隔离级别

2.2隔离级别

读未提交【Read Uncommitted】： 在该隔离级别，所有的事务都可以看到其他事务没有提交的执行结果。（实际生产中不可能使用这种隔离级别的），但是相当于没有任何隔离性，也会有很多并发问题，如脏读，幻读，不可重复读等，我们上面为了做实验方便，用的就是这个隔离性。

读提交【Read Committed】 ：该隔离级别是大多数数据库的默认的隔离级别（不是 MySQL 默认的）。它满足了隔离的简单定义:一个事务只能看到其他的已经提交的事务所做的改变。这种隔离级别会引起不可重复读，即一个事务执行时，如果多次 select， 可能得到不同的结果。

可重复读【Repeatable Read】： 这是 MySQL 默认的隔离级别，它确保同一个事务，在执行中，多次读取操作数据时，会看到同样的数据行。但是会有幻读问题。

串行化【Serializable】: 这是事务的最高隔离级别，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决了幻读的问题。它在每个读的数据行上面加上共享锁，。但是可能会导致超时和锁竞争（这种隔离级别太极端，实际生产基本不使用）

隔离级别如何实现：隔离，基本都是通过锁实现的，不同的隔离级别，锁的使用是不同的。常见有，表锁，行锁，读锁，写锁，间隙锁(GAP),Next-Key锁(GAP+行锁)等。不过，我们目前现有这个认识就行，先关注上层使用。

2.3 查看与设置隔离性

–查看全局隔级别

SELECT @@global.transaction_isolation;

在这里插入图片描述
–查看会话(当前)全局隔级别

 SELECT @@session.transaction_isolation;

在这里插入图片描述

 SELECT @@transaction_isolation;

默认同上
在这里插入图片描述

set session transaction isolation level serializable; -- 串行化

在这里插入图片描述
–全局隔离性还是RR

在这里插入图片描述
–会话隔离性成为串行化

在这里插入图片描述
–同上

–设置全局隔离性，另起一个会话，会被影响

set global transaction isolation level READ UNCOMMITTED;

在这里插入图片描述
– 注意，如果没有现象，关闭mysql客户端，重新连接。

2.4 读未提交（Read Uncommitted）

定义：允许事务读取未被其他事务提交的变更。
问题：可能导致脏读，即一个事务读取了另一个事务未提交的数据。
适用场景：适用于对数据一致性要求不高，但需要高并发性能的场景。

示例：

1.场景设置：有两个客户端A和B，它们同时连接到数据库，并尝试修改同一张表（例如，表名为account，包含用户的余额信息）。

2.客户端A操作：
A打开一个事务，设置事务模式为读未提交（read uncommitted）。
A查询表account的初始值，比如某个用户的余额是500。

客户端B操作：
在A的事务提交之前，B也打开一个事务，并更新表account中该用户的余额为400（但B的事务尚未提交）。
A的查询结果：尽管B的事务还未提交，A仍然能够查询到B已经更新的余额值400。
问题发生：如果B的事务因为某种原因回滚，所有操作都将被撤销，那么A之前查询到的400就是脏数据。

2.5读已提交（Read Committed）

定义：一个事务只能读取已经被其他事务提交的数据。
问题：可能出现不可重复读，即在同一事务内，多次读取同一数据集合时，由于其他事务的插入、删除或更新操作，导致每次读取的数据集合不一致。
适用场景：大多数数据库系统的默认隔离级别，适用于需要一定数据一致性但又不希望事务执行过程中数据被锁定的场景。

示例：

1.场景设置：同样有两个客户端A和B，它们连接到数据库并尝试修改同一张表（account）。

2.客户端A操作：
A打开一个事务，设置事务模式为读已提交（read committed）。
A查询表account的初始值。

3.客户端B操作：
在A的事务提交之前，B也打开一个事务，并更新表account中某条记录的值。

4.A的查询结果：由于B的事务还未提交，A此时查询不到B已经更新的数据，只能查询到事务开始前的数据。

5.B提交事务：B提交事务后，A再次执行相同的查询，此时能够查询到B更新后的数据。

6.问题：这种情况下，A在同一个事务中多次查询同一数据时，可能会因为其他事务的提交而导致查询结果不一致，即不可重复读问题。

2.6可重复读（Repeatable Read）

定义：保证在同一个事务中多次读取同样记录的结果是一致的。
问题：虽然解决了不可重复读的问题，但仍然存在幻读，即当事务重新读取一个范围的记录时，由于其他事务的插入操作，导致出现了新的记录。
适用场景：适用于需要确保在同一事务中多次读取数据结果一致的场景，如银行系统的账户余额查询。

示例：
1.场景设置：客户端A和B再次尝试修改同一张表（account）。

2.客户端A操作：
A打开一个事务，设置事务模式为可重复读（repeatable read）。
A查询表account的所有记录，并记录下某个用户的余额。

3.客户端B操作：
在A的事务提交之前，B打开一个事务，并更新该用户的余额并提交事务。

4.A的查询结果：A在同一个事务中再次查询表account的所有记录时，发现查询结果与之前一致，即B的更新对A不可见。这解决了不可重复读的问题。

5.A的更新操作：A尝试更新该用户的余额，由于使用了可重复读的隔离级别和MVCC机制，A的更新操作是基于事务开始时读取的数据快照进行的，因此即使B已经更新了余额，A的更新也不会受到影响（除非A明确读取了B更新后的数据）。

2.7可串行化（Serializable）

定义：通过强制事务串行执行，避免脏读、不可重复读和幻读。
问题：虽然提供了最高的数据一致性和隔离性，但会显著降低系统的并发性能。
适用场景：适用于对数据一致性要求极高，且可以接受较低并发性能的场景。

需要注意的是，由于可串行化隔离级别的实现细节依赖于具体的数据库系统，因此在实际应用中可能会有所不同。此外，由于强制事务串行执行可能会严重影响性能，因此在实际应用中通常会根据具体的需求和场景来选择合适的隔离级别。

2.7总结

隔离级别越严格，安全性越高，但数据库的并发性能也就越低，往往需要在两者之间找一个平衡点。

不可重复读的重点是修改和删除：同样的条件, 你读取过的数据,再次读取出来发现值不一样了幻读的重点在于新增：同样的条件, 第1次和第2次读出来的记录数不一样

说明： mysql 默认的隔离级别是可重复读,一般情况下不要修改

在这里插入图片描述

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