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MYSQL中的事务-创新互联

一、事务

事务，由一个有限的数据库操作序列构成，这些操作要么全部执行，要么全部不执行，是一个不可分割的工作单位。

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1.原子性(Atomicity)：事务作为一个整体被执行，包含在其中的对数据库的操作要么全部都执行，要么全部都不执行；

2.一致性(Consistency)：指在事务开始之前和结束以后，数据不会被破坏。假如A账户给B账户转10块钱，不管成功与否，A和B的总金额是不变得；

3.隔离性(Isolation)：多个事务并发访问得时候，事物之间是相互隔离得，一个事务不应该被其他事务干扰，多个并发事务之间要相互隔离；

4.持久性(Durability)：表示事务完成提交后，该事务对数据库所作得操作更改，将持久得保存在数据库中。

三、事务并发存在的问题

1.脏读

假设现在有两个事务A、B，事务A、B交替执行，事务A在执行查询操作，事务B在执行修改操作，此时事务A读到的是事务B未提交的数据，这就是脏读；

2.不可重复读

假设依旧是有两个事务A、B，在事务A范围内进行两个相同的查询时，事务B在其中一次事务A查询后进行了修改操作并提交，导致事务A的两次查询同一条记录却返回不同结果，这就是不可重复读；

3.幻读

依旧是事务A、B，事务A查询一个范围的结果集，另一个事务B往这个范围中插入/删除了数据，并静悄悄地提交，然后事务A再次查询相同地范围，两次读取得到地结果集不一样了，这就是幻读。

四、事务的隔离级别应对
  • 读未提交(read uncommitted):存在脏读问题，是隔离级别最低地一种；
  • 读已提交(read committed)：存在不可重复读问题，隔离级别高于读未提交；
  • 可重复读(repeatable read)：可能存在幻读问题，隔离级别高于读已提交；
  • 串行化(serializable)：当数据库隔离级别设置未serializable时，事务B对表的写操作，在等事务A 的读操作。其实，这是隔离级别中最严格的，读写都不允许并发。它保证了最好的安全性，性能却是个问题；
五、MYSQL隔离级别实现原理

实现隔离机制的方法主要有两种：读写锁、一致性快照读，即MVCC

  • 读未提交：采取的是读不加锁原理

事务读不加锁，不阻塞其他事务的读和写；事务写阻塞其他事务写，但不阻塞其他事务读；

  • 串行化：

所有select语句会隐式转换未select...for share，即加共享锁；读共享锁，写加排他锁，读写互斥。如果有未提交的事务正在修改某些行，所有select这些行的语句都会阻塞

  • MVCC原理：MVCC(Mutil-Version Concurrency Control)，中文叫多版本并发控制，它是通过读取历史版本的数据，来降低并发事务冲突，从而提高并发性能的一种机制。它的实现依赖于隐式字段、undo字段、快照读&当前读、Read View。    
    • 隐式字段：对于InnoDB存储引擎，每一行记录都有两个隐藏列DBTRXID、DBROLLPTR，如果表中没有主键和非NULL唯一键时，则还会有第三个隐藏的主键列DBROWID。
      • DBTRXID：记录每一行最近一次修改（修改/更新）它的事务ID，大小为6个字节；
      • DBROLLPTR：这个隐藏列就相当于一个指针，指向回滚段的undo日志，大小为7字节；
      • DBROWID：单调递增的行ID，大小为6字节；
    • undo日志：多个事务并行操作某一行数据时，不同事务对该行数据的修改会产生多个版本，然后通过回滚指针(DBROLLPTR)连一条Undo日志链；
      • 事务未提交的时候，修改数据的镜像（修改前的旧版本），存到undo日志里。以便事务回滚时，恢复旧版本数据，撤销未提交事务数据对数据库的影响；
      • undo日志是逻辑日志。可以这样认为，当delete一条记录时，undo log中会记录一条对应的insert日志，当update一条记录时，它记录一条对应相反的update记录；
      • 存储undo日志的地方，就是回滚段。
    • 快照读&当前读
      • 快照读：读取的是记录数据的可见版本（有旧的版本），不加锁，普通的select语句都是快照读；
      • 当前读：读取的是记录数据的最新版本，显示加锁的都是当前读；
    • Read View：事务执行快照时，产生的读视图
      • 事务执行快照读时，会生成数据库系统当前的一个快照，记录当前系统中还有哪些活跃的读写事务，把他们放到一个列表里；
      • Read View主要是用来做可见性判断的，即判断当前事务可见哪个版本的数据；
      • 可见性规则：
        • m_ids:当前系统中那些活跃的读写事务ID，它数据结构为一个List；
        • minlimitid:m_ids事务列表中，最小的事务ID；
        • maxlimitid:m_ids事务列表中，大的事务ID；
          • 如果DBTRXID
          • 如果DBTRXID>maxlimitid，表明生成该版本的事务在生成ReadView后才生成，所以该版本不可以被当前事务访问；
          • 如果minlimitid<=DBTRXID<=maxlimitid，需要判断m_ids.contains(DBTRX_ID)，如果在，则代表Read View生成时刻，这个事务还活跃，还没有commit，修改的数据，当前事务也是看不见的；如果不在，则说明这个事务在Read View生成之前就已经commit了，修改的结果，当前的事务是能看见的。

注意：RP和RC隔离级别大的区别就是：RC每次读取数据前都生成一个ReadView，而RP只在第一次读取数据时生成一个Read View。     

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