事务处理（二） – 数据库事务

• 2019 年 10 月 30 日
• 筆記

事务简介

事务的作用

事务的作用是将一系列操作作为一个整体，一但其中出现问题，会回滚到事务的开始状态。即事务维护了数据的完整性和一致性。

事务的四个特性（ACID）

• 原子性：事务的操作是原子不可分割的。
• 一致性：事务的操作数据保证一致性，不存在一部分改变一部分不改变。
• 隔离性：隔离性是当多个用户并发访问数据库时，比如操作同一张表时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。
• 持久性（Durability）：一旦事务完成，无论发生什么系统错误，它的结果都不应该受到影响。

隔离级别导致的问题

如果不考虑隔离性，事务会出现以下问题。

脏读

脏读又称无效数据的读出，是指在数据库访问中，事务T1将某一值修改，然后事务T2读取该值，此后T1因为某种原因撤销对该值的修改，这就导致了T2所读取到的数据是无效的。脏读是读到了另一个事务的中为commit的脏数据，所以称为脏读。

重现过程，将数据库隔离界别设为read-committed，打开两个数据库连接，连接a去开启事务，insert 一个调数据，连接b查询出这条数据，连接a提交rollback，连接b再查询。

connect_A > begin;  connect_A > insert into app(app_code,app_name,customer_code,latest_version_code,client_version,create_time) values ('1','1','003','1.0','1.0',now());    connect_B > select app_name from app;    connect_A > rollback;    connect_B > select app_name from app;

不可重复读

不可重复读是指一个线程中的事务读取到了另外一个线程中提交的update的数据。

如事务t1查询某人员数据，这时事务t2修改了该人员数据，t1再次查询该人员数据，发现该事务中两次查询的数据不一致。

重现过程，将数据库隔离设为read-uncommitted，打开两个数据库连接，连接a开启事务，查询表信息，连接b修改一条数据，连接a再查表记录，导致连接a两次查询数据不一致。

connect_A > begin;  connect_A > select app_name from app;    connect_B > update app set app_name='2' where app_code='1';    connect_A > select app_name from app;  connect_A > commit;

虚读(幻读)

虚读是指一个线程中的事务读取到了另外一个线程中提交的insert的数据。

如事务t1查询人物数据有6条，事务t2插入1条数据，事务t1再查询人物数据就为7条了。

重现过程，将数据库隔离级别设为repeatable-read，打开两个数据库连接，连接a开启事务，查询表记录，连接b插入一条表记录，连接a再次查询表记录。

connect_A > begin;  connect_A > select app_name from app;    connect_B > update app set app_name='2' where app_code='1';    connect_A > select app_name from app;  connect_A > commit;

不可重复读和虚读都是事务在执行过程中，有其他事务修改了数据，不过不可重复读是修改，而虚读是添加或删除。

事务提交

在事务中，使用rollback或commit作为事务结束的标志，如果事务未提交就关闭了，需要手动查询出事务进程，并杀掉

sql > show processlist;  sql > kill xx;

事务的隔离级别

• Read uncommitted 读未提交，就是能读到未提交的数据
• Read committed 读已提交，读到已提交的数据
• Repeatable read 可重复读，一个事务中，重复读的数据都是一样的，不管是否有别的事务修改数据
• Serializable 串行化，每次读都获得整个表的锁，读写相互堵塞。称为悲观锁。

下面是隔离级别与数据问题的关系

MySQL支持以上四中隔离级别，默认隔离级别是Repeatable read；Oracle只支持串行化(Serializable)、读已提交(Read committed)，默认是读已提交(Read committed)级别。

MySQL查看当前隔离级别：

select @@tx_isolation;

MySQL设置隔离级别语句

set [glogal | session] transactionisolation level 隔离级别名称;

或

set tx_isolation='隔离级别名称';

如

set tx_isolation='read-committed'

锁

数据库的锁有X锁（排他锁），S锁（共享锁）。每个数据库的查询执行前，都必须要拿到锁才能执行。当一个连接拿到X锁（排他锁）时，其他的连接都拿不到锁了，要等这个连接的X锁解锁。如果一个连接拿到了S锁，其他数据库连接还是能拿到S锁的，互不干扰。

锁的粒度类型有record lock（行锁），gap lock（间隙锁）。行锁是按照索引锁住这个索引对应的数据。间隙锁是锁住这个索引以上的或以下的锁，就是范围锁。

三级封锁协议

第一级

在修改时修改数据开启X锁，事务提交关闭。事务只读不修改是不用加锁的。可以保证提交数据丢失的情况。可能会出现脏读，不可重复读，虚读。

第二级

在事务中，第一级封锁协议加上查询时对相应的数据添加S锁，查询结束关闭。这样可以保证事务读取的数据都是事务已经提交的，解决脏读问题

第三级

在事务中，第一级封锁协议加上查询对应数据添加S锁，S锁直到事务提交。可以解决可重复的问题。

mysql Innodb幻读

mysql通过(read view)，mvcc实现避免幻读。即读的数据不是最新的数据，而是之前的快照。

锁的策略 — 事务隔离级别

读未提交(read-uncommitted)

查询使用S锁，修改时对应行数据使用X锁，修改结束释放X锁。

读已提交(read-committed)

查询使用S锁，查询结束，释放S锁。修改时，对应行数据使用X锁，直到事务结束，释放X锁。

可重复读(repeatable-read)

使用MVVC。

串行化(serializable)

该隔离级别会在读取的每一行数据上都加上锁，退化为基于锁的并发控制，即LBCC。使用的间隙锁，所以能解决幻读。