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一#xff0c;增删查改的问题
二#xff0c;事务是什么
三#xff0c;事务的发明
四#xff0c;事务的版本支持
五#xff0c;事务的提交方式
六#xff0c;事务的操作方式
1#xff0c;事务的开始与回滚
2#xff0c;是否提交#xff08;commit#xf…目录
一增删查改的问题
二事务是什么
三事务的发明
四事务的版本支持
五事务的提交方式
六事务的操作方式
1事务的开始与回滚
2是否提交commit对数据的影响
3begin操作会自动更改提交方式不会受MySQL是否自动提交影响
4单条 SQL 与事务的关系
5总结
七事务的隔离级别
1如何理解隔离性
2隔离级别
3查看与设置隔离性
4读未提交
5读已提交
6可重复读
7可串行化
8总结
八隔离的实现原理
1数据库的三种并发场景
2读-写
33个记录隐藏字段
4undo 日志
5Read View
6RR 与 RC的本质区别 一增删查改的问题 CURD需要满足什么条件才能解决上述问题
1. 买票的过程得是原子的
2. 买票互相应该不能影响
3. 买完票应该要永久有效
4. 买前和买后都要是确定的状态
二事务是什么
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 MySQ L 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 uncommitted 、读提交 read committed 、可重复读 repeatable read 和串行化 Serializable
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
三事务的发明
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。因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
mysql show engines;
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Engine | Support | Comment | Transactions | XA | Savepoints |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| InnoDB | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys | YES | YES | YES |
| MRG_MYISAM | YES | Collection of identical MyISAM tables | NO | NO | NO |
| MEMORY | YES | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables | NO | NO | NO |
| BLACKHOLE | YES | /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) | NO | NO | NO |
| MyISAM | YES | MyISAM storage engine | NO | NO | NO |
| CSV | YES | CSV storage engine | NO | NO | NO |
| ARCHIVE | YES | Archive storage engine | NO | NO | NO |
| PERFORMANCE_SCHEMA | YES | Performance Schema | NO | NO | NO |
| FEDERATED | NO | Federated MySQL storage engine | NULL | NULL | NULL |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
9 rows in set (0.00 sec)--查看数据库引擎以行显示
mysql show engines \G
*************************** 1. row ***************************Engine: InnoDBSupport: DEFAULTComment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys
Transactions: YESXA: YESSavepoints: YES
*************************** 2. row ***************************Engine: MRG_MYISAMSupport: YESComment: Collection of identical MyISAM tables
Transactions: NOXA: NOSavepoints: NO
*************************** 3. row ***************************Engine: MEMORYSupport: YESComment: Hash based, stored in memory, useful for temporary tables
Transactions: NOXA: NOSavepoints: NO
*************************** 4. row ***************************Engine: BLACKHOLESupport: YESComment: /dev/null storage engine (anything you write to it disappears)
Transactions: NOXA: NOSavepoints: NO
*************************** 5. row ***************************Engine: MyISAMSupport: YESComment: MyISAM storage engine
Transactions: NOXA: NOSavepoints: NO
*************************** 6. row ***************************Engine: CSVSupport: YESComment: CSV storage engine
Transactions: NOXA: NOSavepoints: NO
*************************** 7. row ***************************Engine: ARCHIVESupport: YESComment: Archive storage engine
Transactions: NOXA: NOSavepoints: NO
*************************** 8. row ***************************Engine: PERFORMANCE_SCHEMASupport: YESComment: Performance Schema
Transactions: NOXA: NOSavepoints: NO
*************************** 9. row ***************************Engine: FEDERATEDSupport: NOComment: Federated MySQL storage engine
Transactions: NULLXA: NULLSavepoints: NULL
9 rows in set (0.00 sec)
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
mysql show variables like autocommit;
----------------------
| Variable_name | Value |
----------------------
| autocommit | ON |
----------------------
1 row in set (0.00 sec)--SET AUTOCOMMIT0 禁止自动提交
mysql set autocommit0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql show variables like autocommit;
----------------------
| Variable_name | Value |
----------------------
| autocommit | OFF |
----------------------
1 row in set (0.01 sec)--SET AUTOCOMMIT1 开启自动提交
mysql set autocommit1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql show variables like autocommit;
----------------------
| Variable_name | Value |
----------------------
| autocommit | ON |
----------------------
1 row in set (0.00 sec)
六事务的操作方式
1事务的开始与回滚
--创建表
mysql create table if not exists emp(- id int primary key,- name varchar(32) not null default ,- blance decimal(10,2) not null default 0.0- )engineInnoDB;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)--证明事务的开始与回滚
mysql create table if not exists emp(- id int primary key,- name varchar(32) not null default ,- blance decimal(10,2) not null default 0.0- )engineInnoDB;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql savepoint s1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql insert into values(1,关羽,1688);
ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near values(1,关羽,1688) at line 1
mysql insert into emp values(1,关羽,1688);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql savepoint s2;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)mysql insert into emp values(2,刘备,5678);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql savepoint s3;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql insert into emp values(3,张飞,9999);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 关羽 | 1688.00 |
| 2 | 刘备 | 5678.00 |
| 3 | 张飞 | 9999.00 |
---------------------
3 rows in set (0.00 sec)mysql rollback to s3;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 关羽 | 1688.00 |
| 2 | 刘备 | 5678.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)mysql rollback to s1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql select * from emp;
Empty set (0.00 sec)
2是否提交commit对数据的影响
--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
--终端A
mysql select tx_isolation;
------------------
| tx_isolation |
------------------
| READ-UNCOMMITTED |
------------------
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)--开启事务
mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)-- 插入记录
mysql insert into emp values(4,孙权,5555);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)-- ctrl \ 异常终止MySQL
mysql Aborted--终端B
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 刘备 | 1688.00 |
| 2 | 张飞 | 3014.00 |
| 3 | 关羽 | 9999.00 |
| 4 | 孙权 | 5555.00 |
---------------------
4 rows in set (0.00 sec)--终端A崩溃后自动回滚
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 刘备 | 1688.00 |
| 2 | 张飞 | 3014.00 |
| 3 | 关羽 | 9999.00 |
---------------------
3 rows in set (0.00 sec)--证明commit了客户端崩溃MySQL数据不会在受影响已经持久化
--终端A
mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql insert into emp values(1,刘备,1688);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)mysql insert into emp values(2,关羽,3014);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql insert into emp values(3,张飞,9999);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql Aborted--终端B
--终端A崩溃后数据仍然存在
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 刘备 | 1688.00 |
| 2 | 关羽 | 3014.00 |
| 3 | 张飞 | 9999.00 |
---------------------
3 rows in set (0.00 sec)
3begin操作会自动更改提交方式不会受MySQL是否自动提交影响
--终端A
mysql show variables like autocommit;
----------------------
| Variable_name | Value |
----------------------
| autocommit | ON |
----------------------
1 row in set (0.01 sec)mysql set autocommit0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql show variables like autocommit;
----------------------
| Variable_name | Value |
----------------------
| autocommit | OFF |
----------------------
1 row in set (0.00 sec)mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql insert into emp values(1,刘备,1688);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)mysql insert into emp values(2,关羽,3014);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql insert into emp values(3,张飞,9999);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)--终端B
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 刘备 | 1688.00 |
| 2 | 关羽 | 3014.00 |
| 3 | 张飞 | 9999.00 |
---------------------
3 rows in set (0.00 sec)mysql select * from emp;
Empty set (0.00 sec)
4单条 SQL 与事务的关系
--终端A
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
---------------------
1 row in set (0.00 sec)mysql show variables like autocommit;
----------------------
| Variable_name | Value |
----------------------
| autocommit | ON |
----------------------
1 row in set (0.01 sec)--关闭自动提交
mysql set autocommit0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)--单条sql
mysql insert into emp values(2,李四,4444);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql Aborted--终端B
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)--终端A崩溃后数据回滚
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
---------------------
1 row in set (0.00 sec)--对比实验打开自动提交
mysql show variables like autocommit;
----------------------
| Variable_name | Value |
----------------------
| autocommit | ON |
----------------------
1 row in set (0.00 sec)mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
---------------------
1 row in set (0.00 sec)mysql insert into emp values(2,李四,4444);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)mysql Aborted--终端B
--终端A崩溃后数据已经持久化autocommit起作用
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)
5总结
1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。
2事务可以手动回滚同时当操作异常MySQL会自动回滚。
3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 。
4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) 。
5如果一个事务被提交了commit则不可以回退rollback 。
6设置多个保存点可以选择回退到哪个保存点。
7InnoDB 支持事务 MyISAM 不支持事务。
8开始事务可以使用 start transaction 或者 begin。
七事务的隔离级别
1如何理解隔离性
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。
但是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。
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
2隔离级别
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。
隔离级别如何实现隔离基本都是通过锁实现的不同的隔离级别锁的使用是不同的。常见的锁有表锁行锁读锁写锁间隙锁(GAP),Next-Key锁(GAP行锁)等等。
3查看与设置隔离性
语法--查看当前会话 or 全局隔离级别
set [session | global].tx_isolation
语法-- 设置当前会话 or 全局隔离级别
set [session | global] transaction isolation level {read uncommitted | read committed | repeatable read | serializable}
--查看全局隔离级别
mysql select global.tx_isolation;
-----------------------
| global.tx_isolation |
-----------------------
| REPEATABLE-READ |
-----------------------
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)--查看当前会话隔离级别
mysql select session.tx_isolation;
------------------------
| session.tx_isolation |
------------------------
| READ-UNCOMMITTED |
------------------------
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)--设置当前会话隔离级别
mysql set session transaction isolation level read committed;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql select session.tx_isolation;
------------------------
| session.tx_isolation |
------------------------
| READ-COMMITTED |
------------------------
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)mysql set session transaction isolation level repeatable read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql select session.tx_isolation;
------------------------
| session.tx_isolation |
------------------------
| REPEATABLE-READ |
------------------------
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)mysql set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql select session.tx_isolation;
------------------------
| session.tx_isolation |
------------------------
| SERIALIZABLE |
------------------------
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)--设置全局隔离级别
--终端A
mysql set global transaction isolation level seriializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)--终端B
mysql select global.tx_isolation;
-----------------------
| global.tx_isolation |
-----------------------
| SERIALIZABLE |
-----------------------
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
4读未提交
脏读
两个同时进行的事务一个事务对数据修改了都不需要提交就会影响另一个事务在运行当中看到的数据变化。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的数据这个就是脏读问题。
--终端A
mysql select global.tx_isolation;
------------------------
| session.tx_isolation |
------------------------
| READ-UNCOMMITTED |
------------------------
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)--更新数据
mysql update emp set blance1234.0 where id 1;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0--终端B同步开启事务
mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)--读到终端A未提交的数据
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 1234.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)
5读已提交
不可重复读
两个同时进行的事务一个事务提交了就会影响另一个事务导致另一个事务在进行过程当中在不同的时间点看到不同的数据这就是不可重复读问题。
--终端A
mysql select global.tx_isolation;
------------------------
| session.tx_isolation |
------------------------
| READ-COMMITTED |
------------------------
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 6789.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)--更新数据
mysql update emp set blance3333 where id1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0--提交
mysql commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)--终端B同步开启事务
mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)--commit前
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 6789.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.01 sec)--读到终端A提交后的数据
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)
6可重复读
可重复读本质就是在一个事务内部不受任何事务操作的影响每次查到的数据都是一致的。没有脏读和不可重复读问题。
幻读
在终端A插入数据在终端B多次查看发现终端A在对应事务中insert的数据在终端B的事务运行中也没有什么影响也符合可重复的特点说明MySQL在RR级别的时候并没有幻读问题。
但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。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。
这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)。
而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。
--终端A
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)--更新数据
mysql update emp set blance1688 where id1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0--提交
mysql commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)--终端B同步开启事务
mysql begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)--终端A更新数据无影响
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)--终端A提交事务无影响
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 3333.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)
7可串行化
加锁读
两个事务同时读取同一个表没问题但是事务不可以同时修改同一个表的数据。只有前一个事务修改完数据提交之后后一个事务才能对同一个表的数据做出修改。
--终端A
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 1688.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)--直到终端commit才执行
mysql update emp set blance3014 where id1;
Query OK, 1 row affected (7.23 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0--终端B
mysql select * from emp;
---------------------
| id | name | blance |
---------------------
| 1 | 张三 | 1688.00 |
| 2 | 李四 | 4444.00 |
---------------------
2 rows in set (0.00 sec)mysql commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
8总结
mysql 默认的隔离级别是可重复读,一般情况下不要修改。 其中隔离级别越严格安全性越高但数据库的并发性能也就越低往往需要在两者之间找一个平衡点。
不可重复读的重点是修改和删除同样的条件, 你读取过的数据,再次读取出来发现值不一样了幻读的重点在于新增同样的条件, 第1次和第2次读出来的记录数不一样。
上面的例子可以看出事务也有长短事务这样的概念。事务间互相影响指的是事务在并行执行的时候即都没有commit的时候影响会比较大。
一致性(Consistency)
事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。当数据库只包含事务成功提交的结果时数据库处于一致性状态。
如果系统运行发生中断某个事务尚未完成而被迫中断而改未完成的事务对数据库所做的修改已被写入数据库此时数据库就处于一种不正确不一致的状态。
因此一致性是通过原子性来保证的。
其实一致性和用户的业务逻辑强相关一般MySQL提供技术支持但是一致性还是要用户业务逻辑做支撑也就是一致性是由用户决定的。
八隔离的实现原理
1数据库的三种并发场景
读-读
不存在任何问题也不需要并发控制
读-写
有线程安全问题可能会造成事务隔离性问题可能遇到脏读幻读不可重复读
写-写
有线程安全问题可能会存在更新丢失问题比如第一类更新丢失第二类更新丢失
2读-写
多版本并发控制 MVCC 是一种用来解决 读-写冲突 的无锁并发控制。为事务分配单向增长的事务ID为每个修改保存一个版本版本与事务ID关联读操作只读该事务开始前的数据库的快照。
所以 MVCC 可以为数据库解决以下问题
在并发读写数据库时可以做到在读操作时不用阻塞写操作写操作也不用阻塞读操作提高了数据库并发读写的性能。同时还可以解决脏读幻读不可重复读等事务隔离问题但不能解决更新丢失问题。
理解 MVCC 需要知道的三个前提知识
三个记录隐藏字段
undo 日志
Read View
33个记录隐藏字段
(1)DB_TRX_ID 6 byte最近修改( 修改/插入 )事务ID记录创建这条记录/最后一次修改该记录的事务ID
(2)DB_ROLL_PTR : 7 byte回滚指针指向这条记录的上一个版本简单理解成指向历史版本就行这些数据一般在 undo log 中
(3)DB_ROW_ID : 6 byte隐含的自增ID隐藏主键如果数据表没有主键 InnoDB 会自动以DB_ROW_ID 产生一个聚簇索引
例如 name age DB_TRX_ID(创建该记录的事务ID) DB_ROW_ID(隐式主键) DB_ROLL_PTR(回滚指针) 张三 28 null 1 null
目前我们并不知道创建该记录的事务ID隐式主键我们就默认设置成null1。第一条记录也没有其他版本我们设置回滚指针为null。
4undo 日志
MySQL 将来是以服务进程的方式在内存中运行。我们之前所讲的所有机制索引事务隔离性日志等都是在内存中完成的即在 MySQL 内部的相关缓冲区中保存相关数据完成各种判断操作。然后在合适的时候将相关数据刷新到磁盘当中的。
所以我们在这里理解undo log简单理解成就是 MySQL 中的一段内存缓冲区用来保存日志数据的就行。而undo log日志主要是用来完成回滚和MVCC的。
MVCC 主要用于多版本控制还有调整隔离性和隔离级别
模拟MVCC
1第一次修改
现在有一个事务10对student表中记录进行修改(update)将name(张三)改成name(李四)。
事务10,因为要修改所以要先给该记录加行锁。
修改前现将改行记录拷贝到undo log中所以undo log中就有了一行副本数据。(原理就是写时拷贝)
所以现在 MySQL 中有两行同样的记录。现在修改原始记录中的name改成 李四。并且修改原始记录的隐藏字段 DB_TRX_ID 为当前 事务10 的ID, 我们默认从 10 开始之后递增。而原始记录的回滚指针 DB_ROLL_PTR 列里面写入undo log中副本数据的地址从而指向副本记录既表示我的上一个版本就是它。
事务10提交释放锁。 2第二次修改
然后又有一个事务11对student表中记录进行修改(update)将age(28)改成age(38)。
事务11,因为也要修改所以要先给该记录加行锁。
修改前现将改行记录拷贝到undo log中所以undo log中就又有了一行副本数据。此时新的副本我们采用头插方式插入undo log。
现在修改原始记录中的age改成 38。并且修改原始记录的隐藏字段 DB_TRX_ID 为当前事务11 的ID。而原始记录的回滚指针 DB_ROLL_PTR 列里面写入undo log中副本数据的地址从而指向副本记录既表示我的上一个版本就是它。
事务11提交释放锁。 5Read View
Read View就是事务进行 快照读 操作的时候生产的 读视图 (Read View)在该事务执行的快照读的那一刻会生成数据库系统当前的一个快照记录并维护系统当前活跃事务的ID(当每个事务开启时都会被分配一个ID, 这个ID是递增的所以最新的事务ID值越大)
Read View 在 MySQL 源码中,就是一个类本质是用来进行可见性判断的。 即当我们某个事务执行快照读的时候对该记录创建一个 Read View 读视图把它比作条件,用来判断当前事务能够看到哪个版本的数据既可能是当前最新的数据也有可能是该行记录的 undo log 里面的某个版本的数据。 6RR 与 RC的本质区别
正是Read View生成时机的不同从而造成RC,RR级别下快照读的结果的不同。
在RR级别下的某个事务的对某条记录的第一次快照读会创建一个快照及Read View, 将当前系统活跃的其他事务记录起来。此后在调用快照读的时候还是使用的是同一个Read View所以只要当前事务在其他事务提交更新之前使用过快照读那么之后的快照读使用的都是同一个Read View所以对之后的修改不可见
即RR级别下快照读生成Read View时Read View会记录此时所有其他活动事务的快照这些事务的修改对于当前事务都是不可见的。对早于Read View创建的事务所做的修改均是可见。
而在RC级别下的事务中每次快照读都会新生成一个快照和Read View, 这就是我们在RC级别下的事务中可以看到别的事务提交的更新的原因。总之在RC隔离级别下是每个快照读都会生成并获取最新的Read View而在RR隔离级别下则是同一个事务中的第一个快照读才会创建Read View, 之后的快照读获取的都是同一个Read View。正是RC每次快照读都会形成Read View所以RC才会有不可重复读问题。
