MySQL 事務 異常 事務隔離的級別

事務

在你操作資料庫的同時，有可能其他使用者還會不斷地對資料進行增刪改查操作。為了避免並行進行時出現混亂，就產生了“事務”。事務就是要保證一組資料庫操作，要麼全部成功要麼全部失敗，以此來保證不混亂。

事務支援是在引擎層實現的，MySQL支援多系統，不是所有引擎都支援事務。

事務的特性（ACID）

• Atomicity（原子性）：原子即不可分割，即事務是進行資料處理的基本單位
• Consistency（一致性）：事務使資料庫從一種狀態到另一種狀態，且資料庫的約束性不被破壞
• Isolation（隔離性）：指事務之間保持獨立性，不被其他事務影響的特性。分為四個隔離等級
• Durability（永續性）：事務提交後對資料庫的修改時“持久的”，永續性是用過日誌來實現的（回滾日誌+重做日誌）。即使發生故障，資料修改依然有效，因為當事務完成，日誌就會被更新，我們依然可以恢復到最後一次成功提交事務時的狀態。

原子性是基礎，一致性是約束，隔離性是手段，永續性是目的。

事務操作方式

Mysql預設autocommit = 1，compelation = 0

autocommit = 1：每條SQL都自動提交

autocommit = 0：不論是否使用START TRANSACTON或BEGIN,總要使用commit才能提交。有些客戶端框架會預設連線後先執行set autocommit = 0

儘量不要長事務，詳見"可重複讀的實現"

compelation = 0：執行commit僅提交事務

compelation = 1：commit時相當於commit and chain，開啟鏈式事務，提交事務後開啟一個相同的事務

compelation = 2： commit時相當於commit and release，提交後會自動斷開伺服器連線

在MySQL預設的設定下

• 使用START TRANSACTION或BEGIN顯式開啟一個事務，然後再用COMMIT提交

• 使用ROLLBACK進行回滾，或者回滾到ROLLBACK TO [SAVEPOINT]

  。例如，在一個事務中為有唯一約束（包含主鍵）的欄位插入了 多條有相同值的該欄位記錄。 那麼，在mysql預設情況下就會產生錯誤，再執行ROLLBACK後就會只有未插入前的資料。如下列程式碼，執行後前後查詢結果一致。

  SELECT * FROM t;
  ...
  BEGIN;
  INSERT INTO t id VALUES 1;
  INSERT INTO t id VALUES 1;
  ROLLBACK;
  SELECT * FROM t;
  

  需要注意的是，插入錯誤後只有手動ROLLBACK後才會執行後前後查詢結果一致，不執行ROLLBACK的結果是後面的查詢結果會比前面多一條id為1的記錄。

三種異常

• 髒讀：事務並行進行時，事務A讀到了事務B中新增但未提交的內容
• 不可重複讀：事務並行進行，事務A對錶進行查詢時事務B對錶某行進行修改，導致事務A發現兩次讀取時的結果不同。
• 幻讀：事務並行進行，事務A進行查詢時事務B對錶新增資料，導致事務A兩次讀取時讀到更多的資料。

用於解決異常的四個事務隔離級別

隔離得越嚴實，效率就會越低，我們需要在生產中尋找一個平衡點，按業務決定。

對於隔離級別從低到高分別是

• 讀未提交（READ UNCOMMIT） --- 允許讀到未提交的資料 --- 不使用鎖，無法避免三種異常

• 讀已提交（READ COMMIT） --- 只能讀到已提交的資料 --- 其本身可避免髒讀（也是Oracle和SQL

  Server預設的隔離級別） --- 可以編寫帶鎖的SQL語句來避免“不可重複讀”和“幻讀”

• 可重複讀（REPEATABLE READ） --- 事務在執行期間看到的資料必須前後一致 --- 避免 “髒讀”和“不可重複讀” （是MySQL預設的隔離級別）

• 可序列化（SERIALIZABLE）--- 將所有事務序列化，是最高隔離等級，可以避免所有異常，但是犧牲了併發性

隔離級別效用說明例題：

• 讀未提交：V1=2 V2=2 V3=2
• 讀已提交：V1=1 V2=2 V3=2
• 可重複讀：V1=1 V2=1 V3=2 (事務在執行期間看到的資料必須一致)
• 可序列化：V1=2 V2=2 V3=2 （序列化時B在執行“將1改為2”時會被鎖住，直到事務A被提交）

查詢mysql當前的隔離等級

mysql> show variables like 'transaction_isolation';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.02 sec)

“可重複讀”的實現

• 隔離的實現主要有讀寫鎖和多版本併發處理（MVCC）兩種方式。（因為讀寫鎖降低了事務併發效率，為了讓讀寫之間也不衝突，就發明了MVCC）

• 事務隔離的實現拓展閱讀見此處，有一定了解後再整理自己的版本

• 下面簡單介紹MVCC利用ReadView（快照）實現可重複讀

• MySQL中每條記錄在更新的時候都會同時記錄一條回滾日誌

在將1依次改為2,3,4的過程中，回滾日誌有如下記錄
ReadView_A：將2改為1
ReadView_B：將3改為2
ReadView_C：將4改為3
而當前：
	值為4

這就讓同一條記錄在系統中可以有多個版本，這就是MVCC，此時如果有"將4改為5"的事務，它並不會影響回滾日誌中的A、B、C。

• 儘量不要使用長事務：長事務意味著有很多舊的ReadView（影響回滾空間，5.5之前甚至有可能回滾空間大於真實資料），這會導致佔用大量的儲存空間，而且長事務還會佔用鎖資源，有可能拖垮整個庫。

• 刪除回滾日誌：預設情況下，系統會自行判斷，當沒有事務需要用到這些回滾日誌時就會被刪除。在上述例子中，如果修改為4之後就commit（相當短的事務），即會造成“沒有事務需要用到這些回滾日誌”，上述回滾日誌就會被刪除。

  也就是說事務未提交前可以回滾，提交後回滾日誌會被刪除（5.7實驗通過）