MySQL之事务隔离

最新推荐文章于 2025-04-14 00:14:49 发布

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事务
事务特性
隔离级别
回滚日志

提到事务最经典的例子就是转账，你要给小王转100块钱，而此时你的银行卡只有100块钱。

转账的过程具体到数据库里会有一系列的操作，比如查询余额、做加减法、更新余额等，这些操作必须保证是一体的，不然等程序查完之后，还没做减法之前，你这100块钱完全可以借着这个时间差再查一次，然后再给另一个朋友转账，如果银行这么搞，不就乱了吗？这时就引入了事务的概念

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。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。

下面针对InnoDB引擎剖析MySQL在事务支持方面的特定实现。

事务的四大特性：ACID即原子性、一致性、隔离性、持久性。

这篇文章我们主要说说隔离性。

当数据库上有多个事务同时执行的时候，就可能出现脏读、不可重复读、幻读的问题，为了解决这些问题，就有了隔离级别的概念

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，它做的修改就能被别的事务看到。

读提交是指一个事务提交之后，它做的修改才能被其他事务看到。

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。

串行化是指对于同一行记录，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到前一个事务执行完成，才能继续执行。

其中读提交和可重复读比较难理解，下面用一个例子说明这几种隔离级别。

假设数据表T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。

在这里插入图片描述

下面我们来看一下在不同的隔离级别下，事务A会有哪些不同的返回结果，也就是图里面V1、V2和V3的返回值分别是什么。

若隔离级别是读未提交，则V1的值就是2。这个时候事务B虽然还没有提交，但是结果已经被A看到了。因此，V2和V3也都是2.

若隔离级别是读提交，则V1的值是1。V2的值是2.事务B的更新在提交后才能被A看到。所以V3的值也是2。

如隔离级别是可重复读，则V1和V2的值为1，V3的值是2。之所以V2还是1，遵循的是事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的。

若隔离级别是串行化，则在事务B执行“将1改成2”的时候，会被锁住。直到事务A提交后，事务B才可以继续执行。所以从A的角度看，V1和V2的值是1，V3的值是2。

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，这个视图是在事务启动时创建的，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。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。

可以看到在不同的隔离级别下，数据库的行为是有所不同的。Oracle数据库的默认隔离级别其实就是读提交。

配置事务隔离级别的方式是将启动参数transaction-isolation的值设置为不同的值。可以使用show variables来查看当前的隔离级别的值

show variables like 'transaction_isolation';

总结来说，存在即合理，每个隔离级别都有它自己的使用场景，要根据业务情况来具体使用。

事务隔离的实现。

下面根据可重复读来说明事务隔离的实现。

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。

在这里插入图片描述

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。如图看到的，在视图A、B、C里面，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，就是数据库的多版并发控制（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。

同时可以发现，即使现在有另一个事务在将4改成5，这个事务跟read-view A 、 B 、C对应的事务不会有冲突。

当然回滚日志不会一直保留着，当不需要的时候也就是系统判断当没有比这个回滚日志更早的read-view的时候，回滚日志会被删除。

基于上面的说明，可以说明为什么建议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。

在MySQL5.5及以前的版本，回滚日志是跟数据字典一起放在ibdata文件里的，即使长事务最终提交，回滚段被清理，文件也不会变小。

除了对回滚段的影响，长事务还占用锁资源，也可能拖垮整个库。

事务的启动方式

很多时候业务开发并不是有意使用长事务，通常是由于误用所致。MySQL的事务启动方式有以下几种：

1.显示启动事务语句，begin 或 start transaction。配套的提交语句是commint，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，而且不会自动提交。这个事务持续存在直到主动执行commit或rollback语句，或者断开连接。

有些客户端连接框架会默认连接成功后先执行一个set autocommit = 0的命令。这就导致接下的查询都在事务中，如果是长连接，就导致了意外的长事务。

因此建议使用 set autocommit = 1，通过方法一启动事务。

有的人会纠结于多一次交互的问题。对于一个需要频繁使用事务的业务，第二种方式每个事务在开始时都不需要主动执行一次begin，减少了语句的交互次数。这个可以通过使用commit work and chain语法来解决。

在autocommit = 1 的情况下，用begin显示启动的事务，如果执行commit则提交事务。如果执行commit work and chain，则是提交事务并自动启动下一个事务，这样也省去了再次执行begin语句的开销。同时带来的好处是从程序开发的角度明确地知道每个语句是否处于事务中。

可以在information_schema库中的innodb_trx这个表中查询长事务，下面查询持续时间超过60s的事务

select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60

事务隔离的越严实，效率就会越低，因此很多时当前值候我们都要在两者之间寻找一个平衡点。