讀書百遍其義自現(xiàn)。

MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)在我們平時(shí)工作學(xué)習(xí)中的使用頻率是相當(dāng)之高，徹底掌握MySQL的事務(wù)機(jī)制對(duì)我們平時(shí)工作會(huì)有非常大的幫助，仔細(xì)回憶一下，你是否對(duì)MySQL事務(wù)相關(guān)的知識(shí)是否完全掌握？是否感覺(jué)有的地方有些模糊？通過(guò)這篇文章讓你徹底理順邏輯，下面就開始吧！

01事務(wù)的特性

事務(wù)的特點(diǎn)

提到數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)，我們肯定脫口而出的就是ACID，但是有的時(shí)候并不清楚ACID到底是什么，掌握事務(wù)的特性對(duì)于我們接下來(lái)學(xué)習(xí)是相當(dāng)重要的。

首先舉個(gè)例子，老王去銀行轉(zhuǎn)賬的例子將農(nóng)業(yè)銀行的100元轉(zhuǎn)到老劉農(nóng)業(yè)銀行卡，主要有以下三步

1.首先判斷老王的農(nóng)業(yè)銀行的賬戶金額是否大于100元

2.老王的農(nóng)業(yè)銀行的賬戶余額減去100元

3.老劉的農(nóng)業(yè)銀行的賬戶余額加100元

試想一下如果其中某一步失敗就會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的問(wèn)題，我們需要把操作放到一個(gè)事務(wù)中去執(zhí)行，如果其中有一步執(zhí)行失敗，那么所有操作都將回滾，通過(guò)這種方式來(lái)保證數(shù)據(jù)一致性。

?start transaction;select balance from account where uid = 60610;update account set balance = balance - 100 where uid = 60610;update account set balance = balance + 100 where uid = 60611;commit;

原子性(atomicity)

原子在化學(xué)中表示不可再進(jìn)行分割的基本微粒，在事務(wù)表示的是這是一個(gè)不能再被分割的最小工作單元，整個(gè)事務(wù)的所有操作，要么全部成功，要么全部失敗回滾，而不可能僅僅執(zhí)行某一部分。

一致性(consistency)

數(shù)據(jù)庫(kù)總是從一個(gè)一致性的狀態(tài)轉(zhuǎn)化到另一個(gè)一致性的狀態(tài)，老王轉(zhuǎn)賬即使第二步和第三步之間系統(tǒng)崩潰了，也不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)閿?shù)據(jù)并沒(méi)有提交，沒(méi)有提交事務(wù)，所做的修改也并不會(huì)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

隔離性(isolation)

通常來(lái)說(shuō)，一個(gè)事務(wù)所做的修改在最終提交前，對(duì)其他的事務(wù)是不可見(jiàn)的，這里為什么說(shuō)“通常是不可見(jiàn)的”，因?yàn)檫@和具體的事務(wù)隔離級(jí)別有關(guān)，后面我們會(huì)進(jìn)行分析。

持久性(durability)

一旦事務(wù)提交，則其他的修改就會(huì)永遠(yuǎn)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。即使系統(tǒng)崩潰，修改的數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。

02事務(wù)隔離級(jí)別

事務(wù)隔離級(jí)別

所謂事務(wù)隔離級(jí)別，就是用來(lái)定義一個(gè)事務(wù)所做的修改，哪些在事務(wù)內(nèi)和事務(wù)間是可見(jiàn)的，哪些是不可見(jiàn)的。較低級(jí)別的隔離通常可以執(zhí)行更高的并發(fā)，系統(tǒng)開銷也更低 。

在MySQL中一共有四種事務(wù)隔離級(jí)別：讀未提交、讀提交、可重復(fù)讀、可串行化，下面我們將分別簡(jiǎn)單介紹四種隔離級(jí)別。

讀未提交 read uncommitted

在此事務(wù)隔離級(jí)別下，修改數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，即使沒(méi)有提交，對(duì)其他事務(wù)也是可見(jiàn)的。事務(wù)可以讀到未被提交的數(shù)據(jù)，這種情況也被稱為臟讀，這種隔離級(jí)別下會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，但性能也不會(huì)比read committed好太多。

讀提交 read committed

大多的數(shù)據(jù)庫(kù)的默認(rèn)事務(wù)隔離都是讀提交，但是MySQL的默認(rèn)事務(wù)隔離基本是可重復(fù)讀，在這種隔離級(jí)別下，只有當(dāng)事務(wù)提交后，事務(wù)中的修改才會(huì)對(duì)其他事務(wù)可見(jiàn)，但是會(huì)出現(xiàn)在同一個(gè)事務(wù)中多次查詢數(shù)據(jù)結(jié)果可能不同，因?yàn)橹虚g可能有修改數(shù)據(jù)的事務(wù)提交了，這種現(xiàn)象叫不可重復(fù)讀。

可重復(fù)讀 repeatable read

該級(jí)別不僅解決了臟讀，還可以在一個(gè)事務(wù)中，同一個(gè)事務(wù)多次讀取同樣的記錄結(jié)果是一樣，但是理論上，還是無(wú)法解決幻讀現(xiàn)象，所謂幻讀，就是在一個(gè)事務(wù)執(zhí)行中，其他事務(wù)插入了新的行并且提交，就會(huì)產(chǎn)生幻行。但實(shí)際上MySQL通過(guò)MVCC(多版本并發(fā)控制)解決了幻讀的問(wèn)題。

可串行化 serializable

該級(jí)別是最高的隔離級(jí)別，避免了前面說(shuō)的幻讀的問(wèn)題，顧名思義是對(duì)于同一行記錄，“寫”會(huì)加“寫鎖”，“讀”會(huì)加“讀鎖”。當(dāng)出現(xiàn)讀寫鎖沖突的時(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。實(shí)際中很少使用這個(gè)隔離級(jí)別，因?yàn)槭褂眠@個(gè)隔離級(jí)別，幾乎沒(méi)有并發(fā)可言。

各個(gè)事務(wù)級(jí)別對(duì)應(yīng)的能力

03驗(yàn)證事務(wù)隔離級(jí)別

MySQL基礎(chǔ)設(shè)置

首先登錄MySQL。

查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)

創(chuàng)建測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)

可以看到剛剛新建的數(shù)據(jù)庫(kù)

使用剛剛創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫(kù)

創(chuàng)建測(cè)試表

?create table tb_user ( id bigint not null auto_increment comment "用戶id", name varchar(50) not null comment "用戶姓名", ? age int not null comment "用戶年齡", ? balance int not null comment "用戶余額",PRIMARY KEY (`id`))ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=10 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用戶表';

初始化數(shù)據(jù)

SQL數(shù)據(jù)

?insert into tb_user(name, age, balance) values('老王', 24, 100);insert into tb_user(name, age, balance) values('老劉', 25, 500);

測(cè)試之前做的一些準(zhǔn)備

MySQL中默認(rèn)的是事務(wù)自動(dòng)提交的，在測(cè)試我們需要控制事務(wù)提交的時(shí)機(jī)，所以我們將MySQL改為非自動(dòng)提交事務(wù)，這種方式僅僅是當(dāng)前session關(guān)閉自動(dòng)提交。

設(shè)置全局關(guān)閉自動(dòng)提交

查看自動(dòng)提交事務(wù)狀態(tài),可以看到當(dāng)前session和全局的自動(dòng)提交都已經(jīng)關(guān)閉。

驗(yàn)證讀未提交 read uncommitted

這里我們約定，每次測(cè)試完成后都將余額還原成初始值，即老王余額100元，老劉余額500元。

因?yàn)镸ySQL的默認(rèn)事務(wù)隔離級(jí)別是可重復(fù)讀，我們先將當(dāng)前session的事務(wù)隔離級(jí)別設(shè)置為讀未提交。

修改之后的事務(wù)隔離級(jí)別

下面啟動(dòng)兩個(gè)事務(wù)A、B并設(shè)置它們的事務(wù)隔離級(jí)別為讀未提交。

開啟事務(wù)A和事務(wù)B

事務(wù)A查詢老王的余額(下圖應(yīng)是查詢結(jié)果)

老王充值50元

事務(wù)B讀到了未提交的數(shù)據(jù)，出現(xiàn)了臟讀。

事務(wù)A回滾

老王賬戶減少150元，并提交事務(wù)B

此時(shí)查看老王的賬戶余額可以發(fā)現(xiàn)為-50，可以看出由臟讀引發(fā)的問(wèn)題。

驗(yàn)證讀已提交 read committed

首先我們需要把數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，即老王余額100元，老劉余額500元。將兩個(gè)session的事務(wù)隔離級(jí)別設(shè)置為讀已提交。

讓事務(wù)A、B依次執(zhí)行測(cè)試讀未提交時(shí)的邏輯，同樣的條件下，在讀已提交的情況下，事務(wù)B并沒(méi)有讀到臟數(shù)據(jù)。

接下來(lái)，我們做下一組測(cè)試，事務(wù)A和事務(wù)B按照下面的順序進(jìn)行執(zhí)行。

事務(wù)B查詢老劉賬戶余額為500元。

事務(wù)A向老劉賬戶充值500元并提交事務(wù)。

事務(wù)B再次查詢老劉的余額，為1000元，在同一個(gè)事務(wù)中，重復(fù)進(jìn)行查詢返回的結(jié)果不同，這就是不可重復(fù)讀。

可重復(fù)讀 repeatable read

首先我們需要把數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，即老王余額100元，老劉余額500元。將兩個(gè)session的事務(wù)隔離級(jí)別設(shè)置為可重復(fù)讀。

下面我們啟動(dòng)事務(wù)A、B，重新按順序執(zhí)行讀已提交的測(cè)試邏輯，通過(guò)測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)，在可重復(fù)讀級(jí)別下，在同一個(gè)事務(wù)中多次查詢結(jié)果是一致的，解決了不可重復(fù)讀。

接下來(lái)，我們來(lái)看另一組測(cè)試，把數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，即老王余額100元，老劉余額500元。

查詢當(dāng)前用戶表中有幾個(gè)用戶，可以看到查詢到了兩個(gè)用戶。

在事務(wù)B中插入用戶老趙，并提交事務(wù)，此時(shí)數(shù)據(jù)中應(yīng)該有三條記錄。

在事務(wù)A中查詢數(shù)據(jù)庫(kù)記錄條數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)記錄數(shù)還是2，說(shuō)明MySQL在repeatable read級(jí)別成功避免了幻讀，那么MySQL是如何在RR級(jí)別避免幻讀的呢？下文會(huì)進(jìn)行分析。

驗(yàn)證可串行化 serializable

這里沒(méi)有對(duì)可串行化 serializable隔離級(jí)別進(jìn)行驗(yàn)證，因?yàn)樵诖烁綦x級(jí)別會(huì)給所有的讀取行加鎖，所有事務(wù)只能串行執(zhí)行。

04MVCC如何解決幻讀問(wèn)題

MVCC(Multiversion Concurrency Control)即多版本并發(fā)控制，大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)都實(shí)現(xiàn)了MVCC，但是實(shí)現(xiàn)機(jī)制各不相同，并且沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

以InnoDB引擎為例，對(duì)MVCC的工作流程進(jìn)行講解。

在使用InnoDB引擎的表中是通過(guò)在每條記錄后面保存兩個(gè)隱藏的列來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這兩個(gè)列，一個(gè)保存了行的創(chuàng)建的時(shí)間，另一個(gè)保存行的刪除時(shí)間。

這里其實(shí)保存的并不是創(chuàng)建時(shí)間，而是系統(tǒng)的版本號(hào)(system version number)。每開始一個(gè)新事務(wù)，系統(tǒng)版本號(hào)都會(huì)自動(dòng)遞增，事務(wù)開始時(shí)刻的系統(tǒng)版本號(hào)會(huì)作為事務(wù)的版本號(hào)，用來(lái)和查詢到的每行記錄版本號(hào)進(jìn)行比較。

下面通過(guò)在repeatable read隔離級(jí)別下，對(duì)于增刪改查MVCC是如何操作的。

SELECT查詢

InnoDB會(huì)根據(jù)兩個(gè)條件去檢查每行記錄。

1、InnoDB只查版本早于當(dāng)前事務(wù)的數(shù)據(jù)行(也就是，行的創(chuàng)建版本號(hào)小于或者等于事務(wù)的系統(tǒng)版本號(hào))，這樣做是為了保證，事務(wù)讀取的行，要么是事務(wù)開始前已經(jīng)存在了，要么是事務(wù)自身插入或者修改過(guò)的。

2、關(guān)于行的刪除版本，我們讀取的行，要么沒(méi)有定義，要么大于當(dāng)前事務(wù)的系統(tǒng)版本號(hào)(這說(shuō)明是事務(wù)開啟之后修改的)，這樣就可以確保我們讀取到的數(shù)據(jù)，都是在事務(wù)開啟之前未刪除。

這也就解釋了為什么在可重復(fù)級(jí)別可以避免幻讀，等同于給數(shù)據(jù)庫(kù)的表和數(shù)據(jù)做了一個(gè)快照，相當(dāng)于在一個(gè)視圖上進(jìn)行操作，無(wú)論其他事務(wù)怎么修改數(shù)據(jù)，在當(dāng)前事務(wù)提交之前，多次查詢的結(jié)果都是相同的，除此之外我們可以發(fā)現(xiàn)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中同一條記錄可能存在多個(gè)版本。

INSERT插入

InnoDB為新插入的每一行保存當(dāng)前事務(wù)的系統(tǒng)版本號(hào)，作為行的創(chuàng)建版本號(hào)。

DELETE刪除

InnoDB為刪除的每一行保存當(dāng)前事務(wù)的系統(tǒng)版本號(hào)，作為行刪除標(biāo)記。

UPDATE更新

InnoDB為插入一行新記錄，保存當(dāng)前事務(wù)系統(tǒng)版本號(hào)作為行的創(chuàng)建版本號(hào)，同時(shí)保存當(dāng)前事務(wù)的系統(tǒng)版本號(hào)作為行刪除標(biāo)記。

關(guān)于MVCC

通過(guò)上述介紹的機(jī)制，通過(guò)兩個(gè)額外的版本號(hào)字段，使得大多數(shù)的讀操作不需要加鎖，這樣設(shè)計(jì)使得讀數(shù)據(jù)操作很簡(jiǎn)單，性能很好，但是需要額外的存儲(chǔ)空間，并且需要更多的檢查和維護(hù)工作。

此外，MVCC只在REPEATABLE READ和READ COMMITTED兩個(gè)隔離級(jí)別下工作。其他兩個(gè)隔離級(jí)別和MVCC都不兼容，因?yàn)樽x未提交總是讀取最新的數(shù)據(jù)行，而可串行化則會(huì)對(duì)所有行都加鎖。

05總結(jié)

本文主要介紹了，MySQL的事務(wù)的特性ACID，除此還介紹了事務(wù)的各個(gè)隔離級(jí)別的特征，不同的隔離級(jí)別會(huì)出現(xiàn)什么樣的問(wèn)題，理論上，事務(wù)的隔離級(jí)別越高消耗的資源越多，在平時(shí)的業(yè)務(wù)開發(fā)中，需要根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)去選擇不同的事務(wù)隔離級(jí)別，最后我們介紹了MVCC，并說(shuō)明它如何解決幻讀問(wèn)題的，以及MVCC在可重復(fù)讀下，增刪改查的操作，希望讀者能夠掌握本文的內(nèi)容，相信對(duì)理解MySQL的事務(wù)會(huì)有一定的幫助。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的mysql查看版本号_十分钟了解MySQL事务机制的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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