从原子性到串行化:数据库事务全解

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一、前言

二、什么是事务

三、为什么会出现事务

四、事务的版本支持

五、事务的提交方式

六、事务的常见操作方式

[6.1 事务的开始与回滚](#6.1 事务的开始与回滚)

七、事务的隔离性

[7.1 隔离级别的设置与查看](#7.1 隔离级别的设置与查看)

[7.1.1 全局隔离级别](#7.1.1 全局隔离级别)

[7.1.2 会话隔离级别](#7.1.2 会话隔离级别)

[7.2 四种隔离级别](#7.2 四种隔离级别)

[7.2.1 读未提交](#7.2.1 读未提交)

[7.2.2 读提交](#7.2.2 读提交)

[7.2.3 可重复读](#7.2.3 可重复读)

[7.2.4 串行化](#7.2.4 串行化)

一、前言

在接触MySQL的初期我们就学习了MySQL的CURD操作,但是这里就引入了一个问题:MySQL的CURD不加以控制就会出现类似多线程那样的数据不一致问题

例如,假设MySQL中存在一个tickets表其中有一个车票的个数仅剩一个,此时有两个客户端同时抢票此时很可能会发生下面的情况:

客户端A判断票数大于0进入if,但是刚进入if就被调度此时客户端B的进程被调度运行,客户端B判断票数大于0也进入if执行抢票(此时剩余票数为0)。但是当客户端A再次被调度运行的时候会再一次进行抢票操作将票数抢到负数(因为它本身就在if分支之中)此时就会导致数据不一致问题。

那为了解决CURD操作可能导致的数据不一致问题我们就必须对其加以控制。以上述为例,CURD操作必须满足以下属性:

  1. 买票的过程得是原子的吧
  2. 买票互相应该不能影响吧
  3. 买完票应该要永久有效吧
  4. 买前,和买后都要是确定的状态吧

这样我们就引入了事务的概念:

二、什么是事务

事务就是一组DML语句组成,这些语句在逻辑上存在相关性,这一组DML语句要么全部成功,要么全部失败,是一个整体。MySQL提供一种机制,保证我们达到这样的效果。

事务还规定不同的客户端看到的数据是不相同的。 事务就是要做的或所做的事情,主要用于处理操作量大,复杂度高的数据。假设一种场景:你毕业了, 学校的教务系统后台 MySQL 中,不在需要你的数据,要删除你的所有信息(一般不会) 那么要删除你的基本信息(姓名,电话,籍贯等)的同时,也删除和你有关的其他信息,比如:你的各科成绩,你在校表现,甚至你在论坛发过的文章等。这样,就需要多条 MySQL 语句构成,那么所有这些操作合起来,就构成了一个事务。 正如我们上面所说,一个 MySQL 数据库,可不止你一个事务在运行,同一时刻,甚至有大量的请求被包 装成事务,在向 MySQL 服务器发起事务处理请求。而每条事务至少一条 SQL ,最多很多 SQL ,这样如果大 家都访问同样的表数据,在不加保护的情况,就绝对会出现问题。甚至,因为事务由多条 SQL 构成,那么,也会存在执行到一半出错或者不想再执行的情况,那么已经执行的怎么办呢? 所有,一个完整的事务,绝对不是简单的 sql 集合,还需要满足如下四个属性:

原子性 :一个事务(transaction)中的所有操作,要么全部完成,要么全部不完成,不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误,会被回滚(Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。

一致性:在事务开始之前和事务结束以后,数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设规则,这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工作。

隔离性:数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力,隔离性可以防止多个事务 并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别,包括读未提交( Read (S uncommitted )、读提交( read committed)、可重复读( erializable ) repeatable read)和串行化

持久性:事务处理结束后,对数据的修改就是永久的,即便系统故障也不会丢失。

上面四个属性,可以简称为 ACID 。

  • 原子性(Atomicity,或称不可分割性)
  • 一致性(Consistency)
  • 隔离性(Isolation,又称独立性)
  • 持久性(Durability)。

三、为什么会出现事务

事务被 MySQL 编写者设计出来,本质是为了当应用程序访问数据库的时候,事务能够简化我们的编程模型, 不需要我们去考虑各种各样的潜在错误和并发问题。可以想一下当我们使用事务时,要么提交,要么回滚,我们不会去考虑网络异常了,服务器宕机了,同时更改一个数据怎么办对吧?此事务本质上是为了应用层服务的,而不是伴随着数据库系统天生就有的

四、事务的版本支持

在 MySQL 中只有使用了 Innodb 数据库引擎的数据库或表才支持事务,MyISAM 不支持。

查看数据库引擎:

bash 复制代码
-- 表格显示
show engines;
-- 行显示
show engines \G;

该命令的查询结果列出了当前 MySQL 服务器支持的所有存储引擎(Storage Engines),以及它们的特性支持情况。下面逐列解释各列的含义:

Engine(引擎) :存储引擎的名称,如 InnoDB, MyISAM, MEMORY等。

Support(支持状态):表示该引擎在当前 MySQL 实例中是否可用

  • YES:支持并可用。
  • DEFAULT:当前默认引擎(通常是 InnoDB)。
  • NO:不支持或未编译进 MySQL。
  • DISABLED:支持但被禁用(如配置文件中 skip-innodb)。
  • NULL:未启用或不支持(如 FEDERATED 在本例中显示 NO,但 Transactions/XA/Savepoints 为 NULL,说明不支持事务)。

Comment(注释/描述):对该引擎的简要功能描述。

Transactions(事务支持) :是否支持 ACID 事务

  • YES:支持事务(如 InnoDB)。
  • NO:不支持事务(如 MyISAM、MEMORY)。
  • NULL:该引擎本身不支持事务(如 FEDERATED)。

XA(分布式事务支持):是否支持 XA 分布式事务(两阶段提交协议)。

  • YES:支持(如 InnoDB)。
  • NO:不支持。
  • NULL:不支持或不可用。

Savepoints(保存点支持):是否支持 事务中的保存点,允许部分回滚。

  • YES:支持(如 InnoDB)。
  • NO:不支持。
  • NULL:不支持。

五、事务的提交方式

事务的提交方式常见的有两种:

  • 自动提交
  • 手动提交

查看事务提交方式

bash 复制代码
show variables like 'autocommit';

可以使用 SET 来改变 MySQL 的自动提交模式:

bash 复制代码
-- 关闭自动提交
SET AUTOCOMMIT=0;
-- 开启自动提交
SET AUTOCOMMIT=1;

六、事务的常见操作方式

6.1 事务的开始与回滚

首先我们创建一个测试表:

bash 复制代码
create table if not exists account(
id int primary key, 
name varchar(50) not null default '', 
blance decimal(10,2) not null default 0.0
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;

查看事务的隔离级别并将事务的隔离级别设置为读未提交,关于事务的隔离性我们在下一节详细了解。

bash 复制代码
-- 将事务的隔离级别设置为读未提交
set global transaction isolation level READ UNCOMMITTED;
-- 查看事务的隔离级别(设置完成后需要重启终端)
select @@tx_isolation;

我们可以使用以下命令开启一个事务和提交并结束一个事务:

bash 复制代码
-- 开启一个事务
start transaction;
begin;

-- 提交并结束事务
commit;

当事务执行过程中发生错误或主动放弃时,撤销已经执行的 SQL 操作,把数据恢复到事务开始前的状态。其主要分为两钟类型:全部回滚与部分回滚,对应的命令如下:

bash 复制代码
-- 全部回滚
rollback;
-- 部分回滚,需要搭配自定义保存点使用
rollback to 保存点;

-- 设置保存点
savepoint 保存点名称; 

需要注意的是完全回滚时会撤销整个事务并结束事务,所以此时可以使用commit提交也可以不使用,但是部分回滚事务结束后需要commit。

了解了事务的基本操作后,我们就可以对测试表进行简单的事务操作:

bash 复制代码
mysql> begin;                            -- 开启一个事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> savepoint save1;                  -- 设置一个保存点save1
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values (1, '张三', 100);  --插入一条数据
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> savepoint save2;                  -- 设置一个保存点save2
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);  --插入一条数据
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;            -- 此时表中一共有两条数据
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql>  rollback to save2;               -- 回滚到保存点save2
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;            -- 此时表中只剩一条数据
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql>  rollback;                        -- 完全回滚
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;            -- 此时表中一条数据都没有了
Empty set (0.00 sec)

mysql> commit;                           -- 提交并结束日志

非正常演示1 - 证明未commit,客户端崩溃,MySQL自动会回滚(隔离级别设置为读未提交)

bash 复制代码
-- 终端A
mysql> select * from account;                -- 开始表中没有数据
Empty set (0.00 sec)

mysql> show variables like 'autocommit';     -- 提交方式是自动提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.03 sec)

mysql> begin;                                 -- 开启一个事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql>  insert into account values (1, '张三', 100);  --向表中插入一条数据
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from account;           -- 此时表中被插入了一条数据,然后同时在终端B中查看数据
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.01 sec)
-- 终端B                        -- 因为隔离性是读未提交所以终端B也可以看到终端A向表中插入的数据
mysql> select * from account;
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
-- 终端A

mysql> Aborted                             -- Ctrl+\异常终止终端A,同时在终端B中查看数据情况
-- 终端B
mysql> select * from account;              -- 此时事务被自动回滚
Empty set (0.00 sec)

非正常演示2 - 证明commit了,客户端崩溃,MySQL数据不会在受影响,已经持久化

bash 复制代码
--终端A
mysql>  show variables like 'autocommit'; -- 依旧自动提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

mysql>  select * from account;   -- 当前表内无数据
Empty set (0.00 sec)

mysql> begin;                   -- 开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql>  insert into account values (1, '张三', 100); -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

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

mysql> Aborted
-- 终端B
mysql> select * from account;       -- 数据已经存在了,所以commit的作用是将数据持久化到MySQL中国
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

非正常演示3 - 对比试验。证明begin操作会自动更改提交方式,不会受MySQL是否自动提交影响

bash 复制代码
mysql> show tables;
+------------------+
| Tables_in_mytest |
+------------------+
| account          |
+------------------+
1 row in set (0.00 sec)

-- 终端A
mysql>  show variables like 'autocommit';   --查看事务提交方式
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql>  set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show variables like 'autocommit';   --查看关闭之后结果
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | OFF   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql>  begin;                              -- 开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql>  insert into account values (2, '李四', 10000);     --插入一条数据
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select *from account;      -- 查看插入后的结果,同时终端B查询表
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

--终端B
mysql> select * from account;
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

-- 终端A
mysql> Aborted                   -- Ctrl+\ 模拟异常终止
-- 终端B
mysql> select * from account;    -- 再次查询发现数据已经回滚
+----+--------+--------+ 
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

非正常演示4 - 证明单条 SQL 与事务的关系

实验一:

cpp 复制代码
-- 终端A
mysql> select * from account;              -- 插入前表中的数据
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show variables like 'autocommit'; 
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;                    -- 关闭自动提交
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);   --插入一条数据
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select *from account;                -- 查询发现数据已经成功插入,同时在终端B也查询表
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
-- 终端B
mysql> select * from account;            -- 终端B也查询到了新增数据
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
-- 终端A
mysql> Aborted                           -- Ctrl+\模拟异常终止
-- 终端B
mysql> select * from account;            -- 发现单挑SQL也会像事务一样发生自动回滚
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

实验二:

cpp 复制代码
-- 终端A
mysql> show variables like 'autocommit';  -- 开启自动提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

mysql> select * from account;             -- 插入前表中的数据
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);  -- 插入一条数据记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select *from account;   -- 数据已经成功插入,此时查看终端B
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

-- 终端B
mysql> select * from account;
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
-- 终端A
mysql> Aborted                  -- Ctrl+\ 模拟异常终止
-- 终端B
mysql> select * from account;   -- 数据已经自动提交,并不影响,已经持久化
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+

总结一下:

  • 只要输入begin或者start transaction,事务便必须要通过commit提交,才会持久化,与是否设置set autocommit无关。
  • 事务可以手动回滚,同时,当操作异常,MySQL会自动回滚
  • 对于InnoDB 每一条 SQL 语言都默认封装成事务,自动提交。(select有特殊情况,因为 MySQL 有 MVCC )

事务操作的注意事项:

  • 如果没有设置保存点,也可以回滚,只能回滚到事务的开始。
  • 直接使用 rollback(前提是事务 还没有提交) 如果一个事务被提交了(commit),则不可以回退(rollback) 可以选择回退到哪个保存点
  • InnoDB 支持事务, MyISAM 不支持事务
  • 开始事务可以使 start transaction 或者 begin

七、事务的隔离性

MySQL服务可能会同时被多个客户端进程(线程)访问,访问的方式以事务方式进行 一个事务可能由多条SQL构成,也就意味着,任何一个事务,都有执行前,执行中,执行后的阶 段。而所谓的原子性,其实就是让用户层,要么看到执行前,要么看到执行后。执行中出现问题, 可以随时回滚。所以单个事务,对用户表现出来的特性,就是原子性。 但,毕竟所有事务都要有个执行过程,那么在多个事务各自执行多个SQL的时候,就还是有可能会 出现互相影响的情况。比如:多个事务同时访问同一张表,甚至同一行数据。

就如同你妈妈给你说:你要么别学,要学就学到最好。至于你怎么学,中间有什么困难,你妈妈不 关心。那么你的学习,对你妈妈来讲,就是原子的。那么你学习过程中,很容易受别人干扰,此 时,就需要将你的学习隔离开,保证你的学习环境是健康的。

数据库中,为了保证事务执行过程中尽量不受干扰,就有了一个重要特征:隔离性

数据库中,允许事务受不同程度的干扰,就有了一种重要特征:隔离级别

在MySQL中事务的隔离级别主要分为以下四种:

读未提交【Read Uncommitted】: 在该隔离级别,所有的事务都可以看到其他事务没有提交的 执行结果。(实际生产中不可能使用这种隔离级别的),但是相当于没有任何隔离性,也会有很多 并发问题,如脏读,幻读,不可重复读等,我们上面为了做实验方便,用的就是这个隔离性。

读提交【Read Committed】 :该隔离级别是大多数数据库的默认的隔离级别(不是 MySQL 默 认的)。它满足了隔离的简单定义:一个事务只能看到其他的已经提交的事务所做的改变。这种隔离级别会引起不可重复读,即一个事务执行时,如果多次 select, 可能得到不同的结果。

可重复读【Repeatable Read】: 这是 MySQL 默认的隔离级别,它确保同一个事务,在执行 中,多次读取操作数据时,会看到同样的数据行。但是会有幻读问题。

串行化【Serializable】: 这是事务的最高隔离级别,它通过强制事务排序,使之不可能相互冲突, 从而解决了幻读的问题。它在每个读的数据行上面加上共享锁,。但是可能会导致超时和锁竞争 (这种隔离级别太极端,实际生产基本不使用)

7.1 隔离级别的设置与查看

在MySQL中事务的隔离级别分为两种:全局隔离级别+会话隔离级别

7.1.1 全局隔离级别

全局隔离级别指数据库服务器层面的默认事务隔离级别,对所有新建立的连接生效(除非连接自己再单独修改)。

可以理解为:

数据库的"出厂默认隔离级别"

  • 作用于:所有新的数据库连接(会话)

  • 不自动影响:已经存在的会话

在MySQL中我们可以通过以下命令来查看与设置全局隔离级别:

bash 复制代码
-- 查看当前全局隔离级别
SELECT @@global.transaction_isolation;

-- 设置全局隔离级别(需要管理员权限)
SET GLOBAL transaction_isolation = 'REPEATABLE-READ';
SET GLOBAL transaction isolation level REPEATABLE-READ;

需要注意的是

注意:

  • 全局隔离级别需要写入配置文件(如 my.cnf)才能永久生效

  • 修改后,已有连接不会变,只对之后新建的连接生效

7.1.2 会话隔离级别

会话隔离级别:指某个具体数据库连接(session)自身的事务隔离级别。

可以理解为:

某个连接的"个性化隔离级别设置"

  • 只作用于:当前数据库连接

  • 优先级:高于全局隔离级别

  • 不影响:其他连接或全局默认值

在MySQL中我们可以通过以下命令来查看与设置会话隔离级别:

bash 复制代码
-- 查看当前会话隔离级别
SELECT @@session.transaction_isolation;

-- 设置当前会话隔离级别
SET SESSION transaction_isolation = 'READ-COMMITTED';
SET SESSION transaction isolation level REPEATABLE-READ;

该设置在当前连接断开前一直有效。需要注意的是:会话隔离级别 = 会话显式设置的值 或 建立连接时的全局默认值

当客户端建立连接时:如果会话未显式设置隔离级别会自动继承当前的 全局隔离级别。

7.2 四种隔离级别

7.2.1 读未提交

事务可以读取其他事务尚未提交的数据。

cpp 复制代码
-- 终端A
mysql> SELECT @@session.transaction_isolation;   --查看当前会话隔离级别
+---------------------------------+
| @@session.transaction_isolation |
+---------------------------------+
| READ-UNCOMMITTED                |
+---------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from account;         -- 当前表中数据
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   123.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> begin;                         -- 开启一个事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update account set blance=333.0 where id=1;    -- 指定更新行,同时在终端B中查看此表
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql>                               -- 终端A未提交
-- 终端B
mysql> select * from account;         -- 终端B查看到了终端A未提交的数据
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   333.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> 

一个事务在执行中,读到另一个执行中事务的更新(或其他操作)但是未commit的数据,这种现象叫做脏读 (dirty read)

7.2.2 读提交

事务只能读取其他事务已经提交的数据。

bash 复制代码
--终端A
mysql> SELECT @@session.transaction_isolation;  -- 查看当前会话隔离级别
+---------------------------------+
| @@session.transaction_isolation |
+---------------------------------+
| READ-COMMITTED                  |
+---------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from account;                   -- 表中原先的数据
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   123.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> begin;                                   -- 开启一个事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update account set blance=321.0 where id=1;  -- 更新指定行,此时事务未提交转到终端B查询数据
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

-- 终端B
mysql> select * from account;                   -- 终端B查询到的还是旧数据
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   123.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

-- 终端A,commit事务
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

-- 此时,终端B可以看到修改后的新数据了
mysql> select * from account;
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   321.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

对终端B来讲,同样的读取,在不同的时间段 (依旧还在事务操作中!),读取到了不同的值,这种现象叫做不可重复读(non reapeatable read)。

7.2.3 可重复读

同一事务中,多次读取同一行数据,结果一致(不受其他事务提交影响)。

bash 复制代码
-- 终端B
mysql> SELECT @@session.transaction_isolation;   -- 查看当前会话隔离级别
+---------------------------------+
| @@session.transaction_isolation |
+---------------------------------+
| REPEATABLE-READ                 |
+---------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> begin;                                    -- 开启一个事务,终端B也同步开启一个事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;                    -- 表中的原数据
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   321.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
mysql> update account set blance=4321.0 where id=1;     -- 更改指定行,此时终端查询表数据
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
-- 终端B
mysql> begin;                                    -- 终端B同步开启一个事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;                    -- 终端B查询表读取到的还是旧数据
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   321.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

--终端A
mysql> commit;                                   -- 终端A提交事务后终端B再次查询表数据
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

--终端B
mysql> select * from account;                    -- 终端B查询到的还是旧数据
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   321.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

可以看到,在终端B中,当前事务无论什么时候进行查找,看到的结果都是一致的,这叫做可重复读!当终端B结束当前事务并开启一个新事务后才能看到终端Acommit后的新数据:

cpp 复制代码
mysql> commit;                         -- 终端B结束当前事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;          -- 重新查询表数据,此时就等于新开了一个事务可以看到新数据了
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |  4321.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

这里需要注意的一点是:一般的数据库在可重复读情况的时候,无法屏蔽其他事务insert的数据(为什么?因为隔离性实现是对数据加锁完成的,而insert待插入的数据因为并不存在,那么一般加锁无法屏蔽这类问题),会造成虽然大部分内容是可重复读的,但是insert的数据在可重复读情况被读取出来,导致多次查找时,会多查找出来新的记录,就如同产生了幻觉。这种现象,叫做幻读 (phantom read)。MySQL在RR级别的时候,是解决了幻读问题的(解决的方式是用Next-Key锁 (GAP+行锁)解决的。

7.2.4 串行化

事务完全串行执行,等价于事务一个接一个运行。

bash 复制代码
--终端A
mysql> set global transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| SERIALIZABLE   |
+----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> begin;                        --开启事务,终端B同步开启
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;        --两个读取不会串行化,共享锁
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |  4321.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
|  3 | 王五   |  5432.00 |
+----+--------+----------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> update account set blance=1.00 where id=1; --终端A中有更新或者其他操作,会阻
塞。直到终端B事务提交。
Query OK, 1 row affected (18.19 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

--终端B
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;    
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |  4321.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
|  3 | 王五   |  5432.00 |
+----+--------+----------+
3 rows in set (0.00 sec)
mysql> commit;                             --提交之后,终端A中的update才会提交。
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

上述示例可以用一张图片表示:客户端A发送了一个 select查询请求给 DBMS。因为处于可串行化级别,为了保证A后续再次读取时数据不变(防止幻读),DBMS 不仅读取了数据,还对 account表(或相关的数据范围)加了 锁(图中"锁"指向 account)。

客户端B试图发送 update更新请求。但是,由于A已经持有了锁,B的请求无法直接操作数据。此时B 的请求被 DBMS 拦截,放入了 等待队列。意味着如果 A 的事务一直不结束(不提交也不回滚),锁一直不释放,B 就会一直等下去,直到超过了数据库设定的等待超时时间。

串行化在这里不是指电脑死机,而是指"顺序化"。DBMS 通过加锁,强制让本来可以并行的 A 和 B 变成了"A 先做,B 等着"这种串行(排队)的状态。如果 A 提交了,锁释放,B 才能继续执行;或者 A 回滚了,B 也可能继续。但如果 B 等不及超时了,DBMS 就会报错终止 B 的操作。

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