数据库事务以及隔离级别

柔情只为你懂 2023-10-11 14:37 37阅读 0赞

### 事务的四大特性 ###

*  原子性  
    数据库执行的最小单位，要么都执行，要么都不执行

> 例：张三给李四转账10元  
> 李四账户增加10元，张三账户减少十元，要么都执行成功，要么都失败（回滚）

*  隔离性  
    两个事务的操作，不能相互影响

> 例：张三给李四转20元，王五给孙六转10元。  
> 两个事务互不干扰，不能张三的钱转给孙六。

*  一致性  
    事务前后，数据总额一致

> 例：张三转给李四40元  
> 张三和李四的总账户余额不变。  
> 原子性和隔离性保证一致性

*  持久性  
    事务执行后存入数据库，即写入磁盘，对数据的改变是永久的。

### 事务的隔离级别 ###

*  （READ UNCOMMITTED）读未提交  
    一个事务可以读到其他事务还没有提交的数据，会出现**脏读**。
 *  （READ COMMITTED）读已提交  
    一个事务只能读到另一个已经提交的事务修改过的数据，并且其他事务每对该数据进行一次修改并提交后，该事务都能查询得到最新值，会出现**不可重复读、幻读**。
 *  （REPEATABLE READ）可重复读  
    一个事务第一次读过某条记录后，即使其他事务修改了该记录的值并且提交，该事务之后再读该条记录时，读到的仍是第一次读到的值，而不是每次都读到不同的数据，这就是可重复读，这种隔离级别解决了不可重复，但是  
    还是会出现**幻读**。
 *  （SERIALIZABLE）串行化  
    不允许读-写、写-读的并发操作，可以读-读操作  
    因为对同一条记录的操作都是串行的，所以不会出现脏读、不可重复读，幻读等现象。

### 注意 ###

> 这四种隔离级别是SQL的标准定义。MYSQL默认级别是**repeatable read** ，且不会出现幻读。

### MySQL通过MVCC实现事务控制 ###

在介绍MVCC前，先介绍一下两个概念 版本链和ReadView

#### 版本链 ####

对于使用InnoDB存储引擎的表来说，它的聚簇索引记录中都包含两个必要的隐藏列（ row\_id并不是必要的，我们创建的表中有主键或者非NULL唯一键时都不会包含row\_id列）：

> trx\_id：每次对某条记录进行改动时，都会把对应的事务id赋值给trx\_id隐藏列。  
> roll\_pointer：每次对某条记录进行改动时，这个隐藏列会存一个指针，可以通过这个指针找到该记录修改前的信息

#### ReadView ####

对于使用READ UNCOMMITTED隔离级别的事务来说，直接读取记录的最新版本就好了，对于使用SERIALIZABLE隔离级别的事务来说，使用加锁的方式来访问记录。对于使用READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔离级别的事务来说，就需要用到我们上边所说的版本链了，核心问题就是：需要判断一下版本链中的哪个版本是当前事务可见的。  
ReadView中主要包含4个比较重要的内容：

> 1.  m\_ids：表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的事务id列表。
> 2.  min\_trx\_id：表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务中最小的事务id，也就是m\_ids中的最小值。
> 3.  max\_trx\_id：表示生成ReadView时系统中应该分配给下一个事务的id值。
> 4.  creator\_trx\_id：表示生成该ReadView的事务的事务id。

注意max\_trx\_id并不是m\_ids中的最大值，事务id是递增分配的。比方说现在有id为1， 2， 3这三个事务，之  
后id为3的事务提交了。那么一个新的读事务在生成ReadView时， m\_ids就包括1和2， min\_trx\_id的值就是1，  
max\_trx\_id的值就是4。

有了这个ReadView，这样在访问某条记录时，只需要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见：

> 1）如果被访问版本的trx\_id属性值与ReadView中的creator\_trx\_id值相同，意味着当前事务在访问它自己修改过的记录，所以该版本可以被当前事务访问。  
> 2）如果被访问版本的trx\_id属性值小于ReadView中的min\_trx\_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交，所以该版本可以被当前事务访问。  
> 3）如果被访问版本的trx\_id属性值大于ReadView中的max\_trx\_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问。  
> 4）如果被访问版本的trx\_id属性值在ReadView的min\_trx\_id和max\_trx\_id之间，那就需要判断一下trx\_id属性值是不是在m\_ids列表中，如果在，说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的，该版本不可以被访问；如果不在，说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交，该版本可以被访问

#### 什么是MVCC ####

MVCC（Multi-Version Concurrency Control ，多版本并发控制）指的就是在使用READ COMMITTD、REPEATABLE READ这两种隔离级别的事务在执行普通的SEELCT操作时访问记录的版本链的过程。可以使不同事务的读-写、写-读操作并发执行，从而提升系统性能。READ COMMITTD、REPEATABLE READ这两个隔离级别的一个很大不同就是：生成ReadView的时机不同，READ COMMITTD在每一次进行普通SELECT操作前都会生成一个ReadView，而REPEATABLE READ只在第一次进行普通SELECT操作前生成一个ReadView，之后的查询操作都重复使用这个ReadView就好了。