首先說一下數(shù)據(jù)庫事務的四大特性

1 ACID

事務的四大特性是ACID(不是"酸"....)

(1) A:原子性(Atomicity)

原子性指的是事務要么完全執(zhí)行,要么完全不執(zhí)行.

(2) C:一致性(Consistency)

事務完成時,數(shù)據(jù)必須處于一致的狀態(tài).若事務執(zhí)行途中出錯,會回滾到之前的事務沒有執(zhí)行前的狀態(tài),這樣數(shù)據(jù)就處于一致的狀態(tài).若事務出錯后沒有回滾,部分修改的內(nèi)容寫入到了數(shù)據(jù)庫中,這時數(shù)據(jù)就是不一致的狀態(tài).

(3) I:隔離性(Isolation)

同時處理多個事務時,一個事務的執(zhí)行不能被另一個事務所干擾,事務的內(nèi)部操作與其他并發(fā)事務隔離.

(4) D:持久性(Durability)

事務提交后,對數(shù)據(jù)的修改是永久性的.

2 Mysql的鎖

Mysql的鎖其實可以按很多種形式分類:

按加鎖機制分,可分為樂觀鎖與悲觀鎖.

按兼容性來分,可分為X鎖與S鎖.

按鎖粒度分,可分為表鎖,行鎖,頁鎖.

按鎖模式分,可分為記錄鎖,gap鎖,next-key鎖,意向鎖,插入意向鎖.

這里主要討論S鎖,X鎖,樂觀鎖與悲觀鎖.

(1) S鎖與X鎖

S鎖與X鎖是InnoDB引擎實現(xiàn)的兩種標準行鎖機制.查看默認引擎可使用

show variables like '%storage_engine%';

作者的mysql版本為8.0.17,結果如下:

先建好測試庫與測試表,很簡單,表就兩個字段.

create database test;

use test;

create table a

(

id int primary key auto_increment,

money int

);

Ⅰ.S鎖

S鎖也叫共享鎖,讀鎖,數(shù)據(jù)只能被讀取不能被修改.

lock table a read;

然后.....

只能讀不能改,刪,也不能增.

Ⅱ.X鎖

X鎖也叫排他鎖,寫鎖,一個事務對表加鎖后,其他事務就不能對其進行加鎖與增刪查改操作.

設置手動提交,開啟事務,上X鎖.

set autocmmmit=0;

start transaction;

lock table a write;

在開啟另一個事務,使用select語句.

set autocommit=0;

start transaction;

select * from a;

這里是阻塞select操作,因為一直都沒釋放X鎖.

同樣也不能再加鎖,也是阻塞中.

回到原來那個加鎖的事務,嗯,什么事也沒有,正常讀寫.

釋放鎖后:

unlock table;

在另一個事務中可以看到中斷時間.

(2) 樂觀鎖與悲觀鎖

Ⅰ.樂觀鎖

樂觀鎖就是總是假設是最好的情況,每次去操作的時候都不會上鎖,但在更新時會判斷有沒有其他操作去更新這個數(shù)據(jù),是一種寬松的加鎖機制.

mysql本身沒有提供樂觀鎖的支持,需要自己來實現(xiàn),常用的方法有版本控制和時間戳控制兩種.

版本控制

版本控制就是為表增加一個version字段,讀取數(shù)據(jù)時連同這個version字段一起讀出來,之后進行更新操作,版本號加1,再將提交的數(shù)據(jù)的版本號與數(shù)據(jù)庫中的版本號進行比較,若提交的數(shù)據(jù)的版本號大于數(shù)據(jù)庫中的版本號才會進行更新.

舉個例子,假設此時version=1,A進行操作,更新數(shù)據(jù)后version=2,與此同時B也進行操作,更新數(shù)據(jù)后version=2,A先完成操作,率先將數(shù)據(jù)庫中的version設置為2,此時B提交,B的version與數(shù)據(jù)庫中的version一樣,不接受B的提交.

時間戳控制

時間戳控制與版本控制差不多,把version字段改為timestamp字段

還有一種實現(xiàn)方法叫CAS算法,這個作者不怎么了解,有興趣可以自行搜索.

Ⅱ.悲觀鎖

悲觀鎖就是總是假設最壞的情況,在整個數(shù)據(jù)處理狀態(tài)中數(shù)據(jù)處于鎖定狀態(tài),悲觀鎖的實現(xiàn)往往依靠數(shù)據(jù)庫的鎖機制.每次在拿到數(shù)據(jù)前都會上鎖.

mysql在調(diào)用一些語句時會上悲觀鎖,如(先關閉自動提交,開啟事務):

set autocommit=0;

start transaction;

兩個事務都這樣操作,然后其中一個事務輸入:

select * from a where xxx for update;

在另一事務也這樣輸入:

這時語句會被阻塞,直到上鎖的那個事務commit(解開悲觀鎖).

在另一事務中可以看到這個事務被阻塞了2.81s.

*** lock in share mode.

也會加上悲觀鎖.

4 臟讀,幻讀,不可重復讀與兩類丟失更新

(1) 臟讀

臟讀是指一個事務讀取到了另一事務未提交的數(shù)據(jù),造成select前后數(shù)據(jù)不一致.

比如事務A修改了一些數(shù)據(jù),但沒有提交,此時事務B卻讀取了,這時事務B就形成了臟讀,一般事務A的后續(xù)操作是回滾,事務B讀取到了臨時數(shù)值.

事務A

事務B

開始事務

開始事務

更新X,舊值X=1,新值X=2

讀取X,X=2(臟讀)

回滾X=1

結束事務(X=1)

結束事務

(2) 幻讀

幻讀是指并不是指同一個事務執(zhí)行兩次相同的select語句得到的結果不同,

而是指select時不存在某記錄,但準備插入時發(fā)現(xiàn)此記錄已存在,無法插入,這就產(chǎn)生了幻讀.

事務A

事務B

開始事務

開始事務

select某個數(shù)據(jù)為空,準備插入一個新數(shù)據(jù)

插入一個新數(shù)據(jù)

提交,結束事務

插入數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)插入失敗,由于事務B已插入相同數(shù)據(jù)

結束事務

(3) 不可重復讀

不可重復讀指一個事務讀取到了另一事務已提交的數(shù)據(jù),造成select前后數(shù)據(jù)不一致.

比如事務A修改了一些數(shù)據(jù)并且提交了,此時事務B卻讀取了,這時事務B就形成了不可重復讀.

事務A

事務B

開始事務

開始事務

讀取X=1

讀取X=1

更新X=2

提交,結束事務

讀取X=2

結束事務

(4) 第一類丟失更新

第一類丟失更新就是兩個事務同時更新一個數(shù)據(jù),一個事務更新完畢并提交后,另一個事務回滾,造成提交的更新丟失.

事務A

事務B

開始事務

開始事務

讀取X=1

讀取X=1

修改X=2

修改X=3

提交,結束事務

回滾

結束事務(X=1)

X=1,X本應為提交的3

(5) 第二類丟失更新

第二類丟失更新就是兩個事務同時更新一個數(shù)據(jù),先更新的事務提交的數(shù)據(jù)會被后更新的事務提交的數(shù)據(jù)覆蓋,即先更新的事務提交的數(shù)據(jù)丟失.

事務A

事務B

開始事務

開始事務

讀取X=1

讀取X=1

更新X=2

提交事務,X=2,結束

更新X=3

提交事務,X=3,事務A的更新丟失,結束

5 封鎖協(xié)議與隔離級別

封鎖協(xié)議就是在用X鎖或S鎖時制定的一些規(guī)則,比如鎖的持續(xù)時間,鎖的加鎖時間等.不同的封鎖協(xié)議對應不同的隔離級別.事務的隔離級別一共有4種,由低到高分別是Read uncommitted,Read committed,Repeatable read,Serializable,分別對應的相應的封鎖協(xié)議等級.

(1) 一級封鎖協(xié)議

一級封鎖協(xié)議對應的是Read uncommitted隔離級別,Read uncommitted,讀未提交,一個事務可以讀取另一個事務未提交的數(shù)據(jù),這是最低的級別.一級封鎖協(xié)議本質上是在事務修改數(shù)據(jù)之前加上X鎖,直到事務結束后才釋放,事務結束包括正常結束(commit)與非正常結束(rollback).

一級封鎖協(xié)議不會造成更新丟失,但可能引發(fā)臟讀,幻讀,不可重復讀.

設置手動提交與事務隔離等級為read uncommited,并開啟事務(注意要先設置事務等級再開啟事務).

set autocommit=0;

set session transaction isolation level read uncommitted;

start transaction;

(中間有一行打多了一個t可以忽略.....)

a.引發(fā)臟讀

在一個事務中修改表中的值,不提交,另一個事務可以select到未提交的值.

出現(xiàn)了臟讀.

b.引發(fā)幻讀

在一個事務中插入一條數(shù)據(jù),提交.

另一事務中select時沒有,準備insert,但是insert時卻提示已經(jīng)存在.引發(fā)幻讀.

c.引發(fā)不可重復讀

未操作提交前:

另一事務修改并提交:

再次讀:

引發(fā)不可重復讀.

(2) 二級封鎖協(xié)議

二級封鎖協(xié)議本質上在一級協(xié)議的基礎上(在修改數(shù)據(jù)時加X鎖),在讀數(shù)據(jù)時加上S鎖,讀完后立即釋放S鎖,可以避免臟讀.但有可能出現(xiàn)不可重復讀與幻讀.二級封鎖協(xié)議對應的是Read committed與Repeatable Read隔離級別.

先設置隔離等級

set session transaction isolation level read committed;

Ⅰ.Read committed

Read committed,讀提交,讀提交可以避免臟讀,但可能出現(xiàn)幻讀與不可重復讀.

a.避免臟讀

開啟一個事務并更新值,在這個事務中money=100(更新后)

另一事務中money為未更新前的值,這就避免了臟讀.

注意,事實上臟讀在read committed隔離級別下是不被允許的,但是mysql不會阻塞查詢,而是返回未修改之前數(shù)據(jù)的備份,這種機制叫MVCC機制(多版本并發(fā)控制).

b.引發(fā)幻讀

在一個事務中插入數(shù)據(jù)并提交.

另一事務中不能插入"不存在"的數(shù)據(jù),出現(xiàn)幻讀.

c.引發(fā)不可重復讀

事務修改并提交前:

事務修改并提交:

出現(xiàn)不可重復讀.

Ⅱ.Repeatable read

Repeatable read比Read committed嚴格一點,是Mysql的默認級別,讀取過程更多地受到MVCC影響,可防止不可重復讀與臟讀,但仍有可能出現(xiàn)幻讀.

a.避免臟讀

在一個事務中修改數(shù)據(jù),不提交.

另一事務中兩次select的結果都不變,沒有出現(xiàn)臟讀.

b.避免不可重復讀

一個事務修改數(shù)據(jù)并提交.

另一事務中select的結果沒有發(fā)生改變,即沒有出現(xiàn)不可重復讀.

c.引發(fā)幻讀

同理,一個事務插入一條數(shù)據(jù)并提交.

另一個事務插入時出現(xiàn)幻讀.

(3) 三級封鎖協(xié)議

三級封鎖協(xié)議,在一級封鎖協(xié)議的基礎上(修改時加X鎖),讀數(shù)據(jù)時加上S鎖(與二級類似),但是直到事務結束后才釋放S鎖,可以避免幻讀,臟讀與不可重復讀.三級封鎖協(xié)議對應的隔離級別是Serializable.

先設置Serializable隔離級別

set session transaction isolation level serializable

a.避免臟讀

設置事務隔離等級后開啟事務并update,發(fā)現(xiàn)堵塞.從而避免了臟讀.

b.避免幻讀

插入時直接阻塞,避免了幻讀.

c.避免不可重復讀

在臟讀的例子中可以知道,update會被堵塞,都不能提交事務,因此也避免了不可重復讀.

6 兩段鎖協(xié)議

事務必須分為兩個階段對數(shù)據(jù)進行加鎖與解鎖,兩端鎖協(xié)議叫2PL(不是2PC),所有的加鎖都在解鎖之前進行.

(1) 加鎖

加鎖會在更新或者

select *** for update

*** lock in share mode

時進行

(2) 解鎖

解鎖在事務結束時進行,事務結束包括rollback與commit.

7.最后

這是作者的CSDN地址

最后,以下是作者的公眾號,一起學習,一起成長.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的mysql 中的脏读与幻读_一文带你理解脏读,幻读,不可重复读与mysql的锁,事务隔离机制...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。