mysql acid

最新推荐文章于 2025-11-01 10:53:23 发布

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本文实验的测试环境：Windows 10+cmd+MySQL5.6.36+InnoDB

一、事务的基本要素（ACID）

　　1、原子性（Atomicity）：事务开始后所有操作，要么全部做完，要么全部不做，不可能停滞在中间环节。事务执行过程中出错，会回滚到事务开始前的状态，所有的操作就像没有发生一样。也就是说事务是一个不可分割的整体，就像化学中学过的原子，是物质构成的基本单位。

　　 2、一致性（Consistency）：事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏。比如A向B转账，不可能A扣了钱，B却没收到。其实一致性也是因为原子型的一种表现

　　 3、隔离性（Isolation）：同一时间，只允许一个事务请求同一数据，不同的事务之间彼此没有任何干扰。比如A正在从一张银行卡中取钱，在A取钱的过程结束前，B不能向这张卡转账。串行化

　　 4、持久性（Durability）：事务完成后，事务对数据库的所有更新将被保存到数据库，不能回滚。

二、事务的并发问题

　　1、脏读：事务A读取了事务B更新的数据，然后B回滚操作，那么A读取到的数据是脏数据，与表中最终的实际数据不一致

　　2、不可重复读：事务 A 多次读取同一数据，事务 B 在事务A多次读取的过程中，对数据作了更新并提交，导致事务A多次读取同一数据时，结果不一致。读取结果与上次结果不一致

　　3、幻读：系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级，但是系统管理员B就在这个时候插入了一条具体分数的记录，当系统管理员A改结束后发现还有一条记录没有改过来，就好像发生了幻觉一样，这就叫幻读。修改过来了但又被改了，导致结果和预期不一样

　　小结：不可重复读的和幻读很容易混淆，不可重复读侧重于修改，幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行，解决幻读需要锁表

三、MySQL事务隔离级别

事务隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交（read-uncommitted）	是	是	是
读已提交（read-committed）	否	是	是
可重复读（repeatable-read）	否	否	是
串行化（serializable）	否	否	否

mysql默认的事务隔离级别为repeatable-read

四、用例子说明各个隔离级别的情况

　　1、读未提交：

　　　　（1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read uncommitted（未提交读），查询表account的初始值：

　　　　（2）在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表account：

　　　　（3）这时，虽然客户端B的事务还没提交，但是客户端A就可以查询到B已经更新的数据：

　　　　（4）一旦客户端B的事务因为某种原因回滚，所有的操作都将会被撤销，那客户端A查询到的数据其实就是脏数据：

　　　　（5）在客户端A执行更新语句update account set balance = balance - 50 where id =1，lilei的balance没有变成350，居然是400，是不是很奇怪，数据不一致啊，如果你这么想就太天真了，在应用程序中，我们会用400-50=350，并不知道其他会话回滚了，要想解决这个问题可以采用读已提交的隔离级别

　　2、读已提交

　　　　（1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read committed（未提交读），查询表account的初始值：

　　　　（2）在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表account：

　　　　（3）这时，客户端B的事务还没提交，客户端A不能查询到B已经更新的数据，解决了脏读问题：

　　　　（4）客户端B的事务提交

　　　　（5）客户端A执行与上一步相同的查询，结果与上一步不一致，即产生了不可重复读的问题

　　3、可重复读

　　　　（1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为repeatable read，查询表account

　　　　（2）在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表account并提交

　　　　（3）在客户端A执行步骤（1）的查询：

　　　　（4）执行步骤（1），lilei的balance仍然是400与步骤（1）查询结果一致，没有出现不可重复读的问题；接着执行update balance = balance - 50 where id = 1，balance没有变成400-50=350，lilei的balance值用的是步骤（2）中的350来算的，所以是300，数据的一致性倒是没有被破坏，这个有点神奇，也许是mysql的特色吧，做dml时可重复读数据还是按表中真实数据来

复制代码

mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id   | name   | balance |
+------+--------+---------+
|    1 | lilei  |     400 |
|    2 | hanmei |   16000 |
|    3 | lucy   |    2400 |
+------+--------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> update account set balance = balance - 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id   | name   | balance |
+------+--------+---------+
|    1 | lilei  |     300 |
|    2 | hanmei |   16000 |
|    3 | lucy   |    2400 |
+------+--------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

复制代码

　　　　(5) 在客户端A提交事务，查询表account的初始值

复制代码

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 300 |
| 2 | hanmei | 16000 |
| 3 | lucy | 2400 |
+------+--------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

复制代码

　　　　（6）在客户端B开启事务，新增一条数据，其中balance字段值为600，并提交

复制代码

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values(4,'lily',600);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

复制代码

　　　　(7) 在客户端A计算balance之和，值为300+16000+2400=18700，没有把客户端B的值算进去，客户端A提交后再计算balance之和，居然变成了19300，这是因为把客户端B的600算进去了

，站在客户的角度，客户是看不到客户端B的，它会觉得是天下掉馅饼了，多了600块，这就是幻读，站在开发者的角度，数据的一致性并没有破坏。但是在应用程序中，我们得代码可能会把18700提交给用户了，如果你一定要避免这情况小概率状况的发生，那么就要采取下面要介绍的事务隔离级别“串行化”

复制代码

mysql> select sum(balance) from account;
+--------------+
| sum(balance) |
+--------------+
| 18700 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select sum(balance) from account;
+--------------+
| sum(balance) |
+--------------+
| 19300 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

复制代码

　　4.串行化

　　　　（1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为serializable，查询表account的初始值：

复制代码

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id   | name   | balance |
+------+--------+---------+
|    1 | lilei  |   10000 |
|    2 | hanmei |   10000 |
|    3 | lucy   |   10000 |
|    4 | lily   |   10000 |
+------+--------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)

复制代码

　　　　（2）打开一个客户端B，并设置当前事务模式为serializable，插入一条记录报错，表被锁了插入失败，mysql中事务隔离级别为serializable时会锁表，因此不会出现幻读的情况，这种隔离级别并发性极低，开发中很少会用到。

复制代码

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values(5,'tom',0);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

补充：

　　1、SQL规范所规定的标准，不同的数据库具体的实现可能会有些差异

　　2、mysql中默认事务隔离级别是可重复读时并不会锁住读取到的行

　　3、事务隔离级别为读提交时，写数据只会锁住相应的行

　　4、事务隔离级别为可重复读时，如果有索引（包括主键索引）的时候，以索引列为条件更新数据，会存在间隙锁间隙锁、行锁、下一键锁的问题，从而锁住一些行；如果没有索引，更新数据时会锁住整张表。

　　5、事务隔离级别为串行化时，读写数据都会锁住整张表

　　 6、隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大，鱼和熊掌不可兼得啊。对于多数应用程序，可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed，它能够避免脏读取，而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读这些并发问题，在可能出现这类问题的个别场合，可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。