<>前言

innodb支持事务,所以我们本文档默认讲的都是innodb存储引擎。

<>一、MySQL事务

<>1. 并发事务概述

我们的数据库一般都会并发执行多个事务,多个事务可能会并发的对相同的一批数据进行增删改查操作,可能就会导致我们说的脏写、脏读、不可重复读、幻读这些问题。

这些问题的本质都是数据库的多事务并发问题,为了解决多事务并发问题,数据库设计了事务隔离机制(解决select问题)、
锁机制(解决delete、update、insert问题)、MVCC多版本并发控制隔离机制(读未提交、读已提交隔离级别的底层实现原理)
,用一整套机制来解决多事务并发问题。接下来,我们会深入讲解这些机制,让大家彻底理解数据库内部的执行原理。
多事务并发有点像多线程并发的意思。有很多相似点。
<>2.事务及其ACID属性

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元,事务具有以下4个属性,通常简称为事务的ACID属性。
●原子性(Atomicity) :事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全都执行,要么全都不执行。
原子性偏向于整个操作,要么全成功,如果有一个失败则全失败。
● 一致性(Consistent)
:在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完整性。–和原子性很像
一致性偏向于数据的一致性。
● 隔离性(Isolation)
:数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的,反之亦然。
● 持久性(Durable):事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。

<>2.1.spring事务

spring事务的底层调用的就是MySQL的事务。

<>3.并发事务处理带来的问题

原本这些问题在单机操作是不会出问题的,但是在并发情况下就很出现各种各样的问题。

<>更新丢失(Lost Update)或脏写

当两个或多个事务选择同一行,然后基于最初选定的值更新该行时,由于每个事务都不知道其他事务的存在,就会发生丢失更新问题–最后的更新覆盖了由其他事务所做的更新。

如:对于age=10。

事务1和事务2同时拿到了age=10,事务1将10改为5然后回显到数据库;事务2将10-1=9回显到数据库。我们希望操作流程是:10-5-1=4最终数据是4,但是实际最终数据却是9.

—和Java线程并发造成的问题一样。

<>脏读(Dirty Reads)

一个事务正在对一条记录做修改,在这个事务完成并提交前,这条记录的数据就处于不一致的状态;这时,另一个事务也来读取同一条记录,如果不加控制,第二个事务读取了这些“脏”数据,并据此作进一步的处理,就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象的叫做“脏读”。
  一句话:事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据,还在这个数据基础上做了操作。此时,如果B事务回滚,A读取的数据无效,不符合一致性要求。
MySQL默认当我们执行每个sql的时候自动给我们commit提交事务

<>不可重读(Non-Repeatable Reads)

一个事务在读取某些数据后的某个时间,再次读取以前读过的数据,却发现其读出的数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了!这种现象就叫做“不可重复读”。
  一句话:事务A内部的相同查询语句在不同时刻读出的结果不一致,不符合隔离性
强调的是一个事务内的读取。

我们希望的是可重复读。

可重复读:当我的事务第一次读取flag为true时,那么在我这个当前事务内只要我不修改flag,那么他就是true;我不管其他事务是不是对flag做了修改,我只要我当前事务中的flag值是我第一次读出来的值。

<>幻读(Phantom Reads)

一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据,这种现象就称为“幻读”。
  一句话:事务A读取到了事务B提交的新增数据,不符合隔离性

<>4. 数据库事务隔离级别

“脏读”、“不可重复读”和“幻读”,其实都是数据库读一致性问题,必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。

数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价也就越大,因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上“串行化”进行,这显然与“并发”是矛盾的。
同时,不同的应用对读一致性和事务隔离程度的要求也是不同的,比如许多应用对“不可重复读"和“幻读”并不敏感,可能更关心数据并发访问的能力。
常看当前数据库的事务隔离级别: show variables like 'tx_isolation'; 设置事务隔离级别:set tx_isolation=
'REPEATABLE-READ'; Mysql默认的事务隔离级别是可重复读,用Spring开发程序时,如果不设置隔离级别默认用Mysql设置的隔离级别,如果
Spring设置了就用已经设置的隔离级别。
<>3.事务的相关指令

<>3.1 查看当前事物级别
//查看当前事物级别: SELECT @@tx_isolation; //或者 SHOW VARIABLES LIKE 'tx_isolation'; --
隔离:isolation[ˌaɪsəˈleɪʃn]
<>3.2 设置事务的隔离级别
SET tx_isolation='REPEATABLE-READ';
或者:
//设置read uncommitted级别: set session transaction isolation level read
uncommitted; //设置read committed级别: set session transaction isolation level read
committed; //设置repeatable read级别: set session transaction isolation level
repeatable read; //设置serializable级别: set session transaction isolation level
serializable;
<>小结

mysql事务的隔离级别分别解决不同场景的selete问题;
行锁解决delete、update、insert问题。

<>二、MySQL锁机制详解

锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。

在数据库中,除了传统的计算资源(如CPU、RAM、I/O等)的争用以外,数据也是一种供需要用户共享的资源。
如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题,锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素。

锁是和事务一起搭配的。
由于事务的并发造成的数据不安全的后果,因此通过添加锁来保证数据的安全性。

举例: 当事务1读取id=101的数据时候,就给这个数据加一把锁。 如果事务1还没有提交事务,那么事务2此时是读取不到id=101的数据的。

我们一般都不用数据库的锁,而是用Java的锁实现数据安全。此处讲解锁可以作为一个知识扩展。

<>1. 锁分类

● 从性能上分为乐观锁(用版本对比来实现)和悲观锁
乐观锁是不会等待的,当他发现版本号不一样的时候要么回滚要么去做其他的操作; 悲观锁是会等待的,事务2要等事务1执行完毕才会执行。
● 从对数据库操作的类型分,分为读锁和写锁(都属于悲观锁)
读锁(共享锁,S锁(Shared)):针对同一份数据,多个读操作可以同时进行而不会互相影响
写锁(排它锁,X锁(eXclusive)):当前写操作没有完成前,它会阻断其他写锁和读锁
读锁和写锁皆可在表锁和行锁下。
● 从对数据操作的粒度分,分为表锁和行锁
innodb支持行锁; innodb和myisam都支持表锁。
表锁:读锁、写锁;— lock table t read(write);

行锁:共享锁、排他锁;
锁定某一行还可以用lock in share mode(共享锁) 和for update(排它锁),
例如:select * from test_innodb_lock where a = 2 for update;
这样其他session只能读这行数据,修改则会被阻塞,直到锁定行的session提交

<>2.表锁

每次操作锁住整张表。开销小,加锁快(直接给表加锁,速度快);不会出现死锁(事务1将整个表锁住,事务2没有权限对表进行修改,事务2连获取锁的资格都没有,所以不会死锁);锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高(锁了整张表,力度肯定大,我修改不同的行都会发生冲突),并发度最低(并发事务低,因为事务都要等另一个事务执行完才能执行);一般用在整表数据迁移的场景(在事务1中进行迁移,事务2此时是插入不了数据的)。
表锁使用的不是很多,用的比较少。

<>基本操作
--建表SQL CREATE TABLE `mylock` ( `id` INT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `NAME`
VARCHAR(20) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE = MyISAM DEFAULT CHARSET =
utf8; --插入数据 INSERT INTO`test`.`mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('1', 'a');
INSERT INTO`test`.`mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('2', 'b'); INSERT INTO`test`.
`mylock`(`id`, `NAME`) VALUES ('3', 'c'); INSERT INTO`test`.`mylock` (`id`,
`NAME`) VALUES ('4', 'd');
以myisam存储引擎为例:
● 手动增加表锁
lock table 表名称 read(write),表名称2 read(write);
● 查看表上加过的锁
show open tables;
● 删除表锁
unlock tables;

<>案例分析(加读锁)

---------------myisam存储引擎---------------

当前session和其他session都可以读该表;
当前session中插入或者更新锁定的表都会报错,其他session插入或更新则会等待。

<>案例分析(加写锁)

当前session对该表的增删改查都没有问题,其他session对该表的所有操作被阻塞。

<>案例结论

1、对MyISAM表的读操作(加读锁) ,不会阻寒其他进程对同一表的读请求,但会阻赛对同一表的写请求。只有当读锁释放后,才会执行其它进程的写操作。
2、对MylSAM表的写操作(加写锁) ,会阻塞其他进程对同一表的读和写操作,只有当写锁释放后,才会执行其它进程的读写操作。
innodb和myisam都支持表锁。
<>3. 行锁

每次操作锁住一行数据。开销大,加锁慢(因为需要找到表中具体的某行);会出现死锁(事务1锁第一行,事务2锁第二行,两个事务互相持有对方下次想要获取的锁);锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低(只锁某行),并发度最高(锁行的时候很容易出现锁住同一行)。
InnoDB与MYISAM的最大不同有两点:
● InnoDB支持事务(TRANSACTION)
● InnoDB支持行级锁

<>3.1 行锁演示

---------------innodb存储引擎---------------

一个session开启事务更新不提交,另一个session更新同一条记录会阻塞,更新不同记录不会阻塞。
演示步骤链接

第一步:在session1中更改id=2
SET autocommit=off; -- 关闭事务的自动提交 UPDATE sys_user SET username = 'test666' WHERE
user_id= 2;

第二步:在session2中更改id=2会发生阻塞

第三步:当session1执行commit;后,session2立马被执行成功
如果还是不理解,就看上面的演示链接,很详细。

<>3.2 小结

在innodb中,行锁默认就是开启的。不需要像表锁一样,需要手动开启。

<>总结

MyISAM在执行查询语句SELECT前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行update、insert、delete操作会自动给涉及的表加写锁。

InnoDB在执行查询语句SELECT时(非串行隔离级别,如果是串行化隔离级别select是会被加锁的),不会加锁。但是update、insert、delete操作会加行锁。
简而言之,就是读锁会阻塞写,但是不会阻塞读。而写锁则会把读和写都阻塞。

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