玩转Mysql系列 - 第20篇：异常捕获及处理详解

azhou的代码园2023-09-18 19:00

这是Mysql系列第20篇。

环境：mysql5.7.25，cmd命令中进行演示。

代码中被[]包含的表示可选，|符号分开的表示可选其一。

需求背景

我们在写存储过程的时候，可能会出现下列一些情况：

  1. 插入的数据违反唯一约束，导致插入失败

  2. 插入或者更新数据超过字段最大长度，导致操作失败

  3. update影响行数和期望结果不一致

遇到上面各种异常情况的时，可能需要我们能够捕获，然后可能需要回滚当前事务。

本文主要围绕异常处理这块做详细的介绍。

此时我们需要使用游标，通过游标的方式来遍历select查询的结果集，然后对每行数据进行处理。

本篇内容

  • 异常分类详解

  • 内部异常详解

  • 外部异常详解

  • 掌握乐观锁解决并发修改数据出错的问题

  • update影响行数和期望结果不一致时的处理

准备数据

创建库：javacode2018

创建表：test1，test1表中的a字段为主键。

/*建库javacode2018*/
drop database if exists javacode2018;
create database javacode2018;

/*切换到javacode2018库*/
use javacode2018;

DROP TABLE IF EXISTS test1;
CREATE TABLE test1(a int PRIMARY KEY);

异常分类

我们将异常分为mysql内部异常和外部异常

mysql内部异常

当我们执行一些sql的时候，可能违反了mysql的一些约束，导致mysql内部报错，如插入数据违反唯一约束，更新数据超时等，此时异常是由mysql内部抛出的，我们将这些由mysql抛出的异常统称为内部异常。

外部异常

当我们执行一个update的时候，可能我们期望影响1行，但是实际上影响的不是1行数据，这种情况：sql的执行结果和期望的结果不一致，这种情况也我们也把他作为外部异常处理，我们将sql执行结果和期望结果不一致的情况统称为外部异常。

Mysql内部异常

示例1

test1表中的a字段为主键，我们向test1表同时插入2条数据，并且放在一个事务中执行，最终要么都插入成功，要么都失败。

创建存储过程：
/*删除存储过程*/
DROP PROCEDURE IF EXISTS proc1;
/*声明结束符为$*/
DELIMITER $
/*创建存储过程*/
CREATE PROCEDURE proc1(a1 int,a2 int)
  BEGIN
    START TRANSACTION;
    INSERT INTO test1(a) VALUES (a1);
    INSERT INTO test1(a) VALUES (a2);
    COMMIT;
  END $
/*结束符置为;*/
DELIMITER ;

上面存储过程插入了两条数据，a的值都是1。

验证结果：
mysql> DELETE FROM test1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> CALL proc1(1,1);
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'
mysql> SELECT * from test1;
+---+
| a |
+---+
| 1 |
+---+
1 row in set (0.00 sec)

上面先删除了test1表中的数据，然后调用存储过程proc1，由于test1表中的a字段是主键，插入第二条数据时违反了a字段的主键约束，mysql内部抛出了异常，导致第二条数据插入失败，最终只有第一条数据插入成功了。

上面的结果和我们期望的不一致，我们希望要么都插入成功，要么失败。

那我们怎么做呢？我们需要捕获上面的主键约束异常，然后发现有异常的时候执行rollback回滚操作，改进上面的代码，看下面示例2。

示例2

我们对上面示例进行改进，捕获上面主键约束异常，然后进行回滚处理，如下：

创建存储过程：
/*删除存储过程*/
DROP PROCEDURE IF EXISTS proc2;
/*声明结束符为$*/
DELIMITER $
/*创建存储过程*/
CREATE PROCEDURE proc2(a1 int,a2 int)
  BEGIN
    /*声明一个变量，标识是否有sql异常*/
    DECLARE hasSqlError int DEFAULT FALSE;
    /*在执行过程中出任何异常设置hasSqlError为TRUE*/
    DECLARE CONTINUE HANDLER FOR SQLEXCEPTION SET hasSqlError=TRUE;

    /*开启事务*/
    START TRANSACTION;
    INSERT INTO test1(a) VALUES (a1);
    INSERT INTO test1(a) VALUES (a2);

    /*根据hasSqlError判断是否有异常，做回滚和提交操作*/
    IF hasSqlError THEN
      ROLLBACK;
    ELSE
      COMMIT;
    END IF;
  END $
/*结束符置为;*/
DELIMITER ;
上面重点是这句：
DECLARE CONTINUE HANDLER FOR SQLEXCEPTION SET hasSqlError=TRUE;

当有sql异常的时候，会将变量hasSqlError的值置为TRUE。

模拟异常情况：
mysql> DELETE FROM test1;
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)

mysql> CALL proc2(1,1);
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SELECT * from test1;
Empty set (0.00 sec)

上面插入了2条一样的数据，插入失败，可以看到上面test1表无数据，和期望结果一致，插入被回滚了。

模拟正常情况：
mysql> DELETE FROM test1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> CALL proc2(1,2);
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SELECT * from test1;
+---+
| a |
+---+
| 1 |
| 2 |
+---+
2 rows in set (0.00 sec)

上面插入了2条不同的数据，最终插入成功。

外部异常

外部异常不是由mysql内部抛出的错误，而是由于sql的执行结果和我们期望的结果不一致的时候，我们需要对这种情况做一些处理，如回滚操作。

示例1

我们来模拟电商中下单操作，按照上面的步骤来更新账户余额。

电商中有个账户表和订单表，如下：
DROP TABLE IF EXISTS t_funds;
CREATE TABLE t_funds(
  user_id INT PRIMARY KEY COMMENT '用户id',
  available DECIMAL(10,2) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '账户余额'
) COMMENT '用户账户表';
DROP TABLE IF EXISTS t_order;
CREATE TABLE t_order(
  id int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '订单id',
  price DECIMAL(10,2) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '订单金额'
) COMMENT '订单表';
delete from t_funds;
/*插入一条数据，用户id为1001，余额为1000*/
INSERT INTO t_funds (user_id,available) VALUES (1001,1000);
下单操作涉及到操作上面的账户表，我们用存储过程来模拟实现：
/*删除存储过程*/
DROP PROCEDURE IF EXISTS proc3;
/*声明结束符为$*/
DELIMITER $
/*创建存储过程*/
CREATE PROCEDURE proc3(v_user_id int,v_price decimal(10,2),OUT v_msg varchar(64))
  a:BEGIN
    DECLARE v_available DECIMAL(10,2);

    /*1.查询余额，判断余额是否够*/
    select a.available into v_available from t_funds a where a.user_id = v_user_id;
    if v_available<=v_price THEN
      SET v_msg='账户余额不足!';
      /*退出*/
      LEAVE a;
    END IF;

    /*模拟耗时5秒*/
    SELECT sleep(5);

    /*2.余额减去price*/
    SET v_available = v_available - v_price;

    /*3.更新余额*/
    START TRANSACTION;
    UPDATE t_funds SET available = v_available WHERE user_id = v_user_id;

    /*插入订单明细*/
    INSERT INTO t_order (price) VALUES (v_price);

    /*提交事务*/
    COMMIT;
    SET v_msg='下单成功!';
  END $
/*结束符置为;*/
DELIMITER ;

上面过程主要分为3步骤：验证余额、修改余额变量、更新余额。

开启2个cmd窗口，连接mysql，同时执行下面操作：
USE javacode2018;
CALL proc3(1001,100,@v_msg);
select @v_msg;
然后执行：
mysql> SELECT * FROM t_funds;
+---------+-----------+
| user_id | available |
+---------+-----------+
|    1001 |    900.00 |
+---------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT * FROM t_order;
+----+--------+
| id | price  |
+----+--------+
|  1 | 100.00 |
|  2 | 100.00 |
+----+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

上面出现了非常严重的错误：下单成功了2次，但是账户只扣了100。

上面过程是由于2个操作并发导致的，2个窗口同时执行第一步的时候看到了一样的数据（看到的余额都是1000），然后继续向下执行，最终导致结果出问题了。

上面操作我们可以使用乐观锁来优化。

乐观锁的过程：用期望的值和目标值进行比较，如果相同，则更新目标值，否则什么也不做。

乐观锁类似于java中的cas操作，这块需要了解的可以点击：详解CAS

我们可以在资金表t_funds添加一个version字段，表示版本号，每次更新数据的时候+1，更新数据的时候将version作为条件去执行update，根据update影响行数来判断执行是否成功，优化上面的代码，见示例2。

示例2

对示例1进行优化。

创建表：
DROP TABLE IF EXISTS t_funds;
CREATE TABLE t_funds(
  user_id INT PRIMARY KEY COMMENT '用户id',
  available DECIMAL(10,2) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '账户余额',
  version INT DEFAULT 0 COMMENT '版本号，每次更新+1'
) COMMENT '用户账户表';

DROP TABLE IF EXISTS t_order;
CREATE TABLE t_order(
  id int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '订单id',
  price DECIMAL(10,2) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '订单金额'
)COMMENT '订单表';
delete from t_funds;
/*插入一条数据，用户id为1001，余额为1000*/
INSERT INTO t_funds (user_id,available) VALUES (1001,1000);
创建存储过程：
/*删除存储过程*/
DROP PROCEDURE IF EXISTS proc4;
/*声明结束符为$*/
DELIMITER $
/*创建存储过程*/
CREATE PROCEDURE proc4(v_user_id int,v_price decimal(10,2),OUT v_msg varchar(64))
    a:BEGIN
    /*保存当前余额*/
    DECLARE v_available DECIMAL(10,2);
    /*保存版本号*/
    DECLARE v_version INT DEFAULT 0;
    /*保存影响的行数*/
    DECLARE v_update_count INT DEFAULT 0;


    /*1.查询余额，判断余额是否够*/
    select a.available,a.version into v_available,v_version from t_funds a where a.user_id = v_user_id;
    if v_available<=v_price THEN
      SET v_msg='账户余额不足!';
      /*退出*/
      LEAVE a;
    END IF;

    /*模拟耗时5秒*/
    SELECT sleep(5);

    /*2.余额减去price*/
    SET v_available = v_available - v_price;

    /*3.更新余额*/
    START TRANSACTION;
    UPDATE t_funds SET available = v_available WHERE user_id = v_user_id AND version = v_version;
    /*获取上面update影响行数*/
    select ROW_COUNT() INTO v_update_count;

    IF v_update_count=1 THEN
      /*插入订单明细*/
      INSERT INTO t_order (price) VALUES (v_price);
      SET v_msg='下单成功!';
      /*提交事务*/
      COMMIT;
    ELSE
      SET v_msg='下单失败,请重试!';
      /*回滚事务*/
      ROLLBACK;
    END IF;
  END $
/*结束符置为;*/
DELIMITER ;

ROW_COUNT()可以获取更新或插入后获取受影响行数。将受影响行数放在v_update_count中。

然后根据v_update_count是否等于1判断更新是否成功，如果成功则记录订单信息并提交事务，否则回滚事务。

验证结果：开启2个cmd窗口，连接mysql，执行下面操作：
use javacode2018;
CALL proc4(1001,100,@v_msg);
select @v_msg;
窗口1结果：
mysql> CALL proc4(1001,100,@v_msg);
+----------+
| sleep(5) |
+----------+
|        0 |
+----------+
1 row in set (5.00 sec)

Query OK, 0 rows affected (5.00 sec)

mysql> select @v_msg;
+---------------+
| @v_msg        |
+---------------+
| 下单成功!     |
+---------------+
1 row in set (0.00 sec)
窗口2结果：
mysql> CALL proc4(1001,100,@v_msg);
+----------+
| sleep(5) |
+----------+
|        0 |
+----------+
1 row in set (5.00 sec)

Query OK, 0 rows affected (5.01 sec)

mysql> select @v_msg;
+-------------------------+
| @v_msg                  |
+-------------------------+
| 下单失败,请重试!        |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

可以看到第一个窗口下单成功了，窗口2下单失败了。

再看一下2个表的数据：

mysql> SELECT * FROM t_funds;
+---------+-----------+---------+
| user_id | available | version |
+---------+-----------+---------+
|    1001 |    900.00 |       0 |
+---------+-----------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT * FROM t_order;
+----+--------+
| id | price  |
+----+--------+
|  1 | 100.00 |
+----+--------+
1 row in set (0.00 sec)

也正常。

总结

  1. 异常分为Mysql内部异常和外部异常

  2. 内部异常由mysql内部触发，外部异常是sql的执行结果和期望结果不一致导致的错误

  3. sql内部异常捕获方式

    DECLARE CONTINUE HANDLER FOR SQLEXCEPTION SET hasSqlError=TRUE;

  4. ROW_COUNT()可以获取mysql中insert或者update影响的行数

  5. 掌握使用乐观锁（添加版本号）来解决并发修改数据可能出错的问题

  6. begin end前面可以加标签，LEAVE 标签可以退出对应的begin end，可以使用这个来实现return的效果

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