《MySQL 实战 45 讲》-- 03 事务隔离

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 是一个支持多引擎的系统,但并不是所有的引擎都支持事务。比如 MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事务,这也是 MyISAM 被 InnoDB 取代的重要原因之一。

隔离性与隔离级别

提到事务,你肯定会想到 ACID(Atomicity、Consistency、Isolation、Durability,即原子性、一致性、隔离性、持久性),今天我们就来说说其中 I(Isolation),也就是“隔离性”。
当数据库上有多个事务同时执行的时候,就可能出现脏读(dirty read)、不可重复读(non-repeatable read)、幻读(phantom read)的问题,为了解决这些问题,就有了“隔离级别”的概念。

在谈隔离级别之前,你首先要知道,你隔离得越严实,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。
SQL 标准的事务隔离级别包括:读未提交(read uncommitted)、读提交(read committed)、可重复读(repeatable read)和串行化(serializable )。

下面我逐一为你解释:

  • 读未提交(read uncommitted),一个事务还没提交时,它做的变更就能被别的事务看到。
  • 读提交(read committed),一个事务提交之后,它做的变更才会被其他事务看到。
  • 可重复读(repeatable read),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(事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的)。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。
  • 串行化(serializable ),顾名思义是对于同一行记录,“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。

读未提交:别人改数据的事务尚未提交,我在我的事务中也能读到。
读已提交:别人改数据的事务已经提交,我在我的事务中才能读到。
可重复读:别人改数据的事务已经提交,我在我的事务中也不去读。
串行:我的事务尚未提交,别人就别想改数据。
这4种隔离级别,并行性能依次降低,安全性依次提高。

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。在“可重复读”隔离级别下,这个视图是在事务内第一次查询时被创建(select,insert,update,delete都会创建视图?==待确认!),整个事务存在期间都用这个视图。在“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。这里需要注意的是,“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;而“串行化”隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。

事务隔离的实现

以下针对“可重复读”的隔离级别展开。
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。

回滚段.png

如上图,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会有不同的 read-view。如图中看到的,在视图 A、B、C 里面,这一个记录的值分别是 1、2、4,同一条记录在系统中可以存在多个版本,就是数据库的多版本并发控制(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的回滚操作得到。

问题:

  • 回滚日志总不能一直保留吧,什么时候删除呢?
    答案是,在不需要的时候才删除。也就是说,系统会判断,当没有事务再需要用到这些回滚日志时,回滚日志会被删除。
  • 什么时候才不需要了呢?
    就是当系统里没有比这个回滚日志更早的 read-view 的时候。
  • 为什么建议你尽量不要使用长事务?
    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。

事务的启动方式

MySQL 的事务启动方式有以下几种:

  1. 显式启动事务语句, begin 或 start transaction。配套的提交语句是 commit,回滚语句是 rollback。
  2. set autocommit=0,这个命令会将这个线程的自动提交关掉。意味着如果你只执行一个 select 语句,这个事务就启动了,而且并不会自动提交。这个事务持续存在直到你主动执行 commit 或 rollback 语句,或者断开连接。

你可以在 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

参考:
极客时间--《MySQL 实战 45 讲 -- 03 事务隔离》--林晓斌

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