MySQL系列:事务隔离

作者: 阿琦 | 2021-10-05 | 阅读

   

1叨逼叨

  • 举例解释 事务隔离级别
  • MVCC
  • 长事务

2继续

上一篇:一条SQL更新语句是如何执行的

事务,ACID(Atomicity、Consistency、Isolation、Durability,即原子性、一致性、隔离性、持久性)

简单来说,事务就是要保证一组数据库操作,要么全部成功,要么全部失败。在 MySQL 中,事务支持是在引擎层实现的,MySQL 原生的 MyISAM 引擎不支持事务,也是被 InnoDB 取代的重要原因之一。

当数据库上有多个事务同时执行的时候,就可能出现脏读不可重复读幻读等一些问题,然后就有了“隔离级别”的概念。

隔离级别需要知道,隔离得越严实,效率就会越低。因此很多时候,我们都要在二者之间寻找一个平衡点(一下就想到CAP也是找平衡点,不能全部满足)。SQL 标准的事务隔离级别包括:读未提交读提交可重复读串行化

  • 读未提交是指,一个事务还没提交时,它做的变更就能被别的事务看到,简单点就是读了未提交的。
  • 读提交是指,一个事务提交之后,它做的变更才会被其他事务看到,就是字面意思。
  • 可重复读是指,一个事务执行过程中看到的数据,总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的。当然在可重复读隔离级别下,未提交变更对其他事务也是不可见的。这个是MySQL 的默认隔离级别
  • 串行化,是对于同一行记录,“写”会加“写锁”,“读”会加“读锁”。当出现读写锁冲突的时候,后访问的事务必须等前一个事务执行完成,才能继续执行。

3隔离级别举例:

假设数据表 aaaqi 中只有一列,其中一行的值为 1,下面是按照时间顺序执行两个事务的行为。

mysql> create table aaaqi_demo3(c intengine=InnoDB;
insert into aaaqi_demo3(c) values(1);

在不同的隔离级别下,v1、v2、v3 的值:

  • 如果隔离级别是读未提交,则 v1的值就是 2。这个时候虽然事务 B还没有提交,但是结果已经被A 看到了。所以v2、v3 的值也都是 2。
  • 如果隔离级别是读提交,那么 v1 的值就是 1,v2 的值是 2。事务 B提交之后 A 才能看到。所以 v3的值也是 2。
  • 如果隔离级别是可重复读,那么 v1、v2 是 1,v3 的值是 2。之所以 v2 是 1,是因为遵循事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的。
  • 如果隔离级别是串行化,那么在事务 B 将 1 更改为 2 的时候,会锁住,一直到事务 A 提交,事务 B 才会继续执行。从 A 的角度看v1、v2 的值是 1,v3 的是 2。

这里需要注意,Oracle 数据库的默认隔离级别其实就是“读提交”,Oracle 迁移到 MySQL ,为保证数据库隔离级别的一致,一定要记得将 MySQL 的隔离级别设置为“读提交”。配置的方式是,将启动参数 transaction-isolation 的值设置成 READ-COMMITTED。可以用 show variables 来查看当前的值。

mysql默认是可重复读
mysql默认是可重复读

4传说中的 MVCC

在实现上,数据库里面会创建一个视图,访问的时候以视图的逻辑结果为准

  • 可重复读隔离级别下,这个视图是在事务启动时创建的,整个事务存在期间都用这个视图。

  • 读提交隔离级别下,这个视图是在每个 SQL 语句开始执行的时候创建的。

  • 读未提交隔离级别下直接返回记录上的最新值,没有视图概念;

  • 串行化隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。

举栗子:

假设你在管理一个个人银行账户表。一个表存了账户余额,一个表存了账单明细。到了月底你要做数据校对,也就是判断上个月的余额和当前余额的差额,是否与本月的账单明细一致。你一定希望在校对过程中,即使有用户发生了一笔新的交易,也不影响你的校对结果。

这时候使用可重复读隔离级别(这玩意是默认的,上面有截图)就很方便。事务启动时的视图可以认为是静态的,不受其他事务更新的影响。

在 MySQL 中,实际上每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作。记录上的最新值,通过回滚操作,都可以得到前一个状态的值。

假设一个值从 1 被按顺序改成了 2、3、4,在回滚日志里面就会有类似下面的记录。

当前值是 4,但是在查询这条记录的时候,不同时刻启动的事务对应图中read view。图中可以看到 A、B、C 这个记录的值分别是1、2、4,同一条记录在系统中可以存在多个版本,这个就是传说中的MVCC。对于read view A 要得到 1,就必须将当前值依次执行图中所有回滚操作才得到。

而且即使现在有另外一个事务正在将4 改成 5,这个事务跟 read view A、B、C 对应的事务是不会冲突的。

回滚日志不会一直保留,在不需要的时候才删除。系统会判断(需不需要),当没有事务需要用这些个回滚日志时,回滚日志就会被删除。

不需要就是当系统里没有比这个回滚日志更早的 read-view 的时候。

5长事务

长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图。由于这些事务随时可能访问数据库里面的任何数据,所以这个事务提交之前,数据库里面它可能用到的回滚记录都必须保留,这就会导致大量占用存储空间。

注意:长事务对回滚段会有影响,还会占用锁资源,还有可能拖垮整个库。

检查:可以在 information_schema 库的 innodb_trx 这个表中查询长事务,比如下面这个语句,用于查找持续时间超过 60s 的事务。

mysql> select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60;
Empty set (0.00 sec)

排版花里胡哨还挺好玩。


版权声明:本文由 阿琦 在 2021年10月05日发表。本文采用CC BY-NC-SA 4.0许可协议,非商业转载请注明出处,不得用于商业目的。
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