MySQL中的事务基础

事务的ACID特性

MySQL中的事务指的是在数据库操作中,将一组SQL语句作为一个不可分割的执行单元进行处理的机制。事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性的特性(ACID特性)。

  1. 原子性(Atomicity):事务中的所有操作要么全部成功执行,要么全部失败回滚。如果事务执行过程中发生错误或中断,系统会撤销已经执行的操作,将数据恢复到事务开始前的状态。

  2. 一致性(Consistency):事务操作前后,数据库必须保持一致性状态。这意味着事务的执行不会破坏数据库的完整性约束,例如唯一性约束、外键约束等。

  3. 隔离性(Isolation):多个事务并发执行时,每个事务的执行应该与其他事务的执行相互隔离,使得每个事务感觉自己在独立地操作数据。这样可以防止并发事务之间的数据干扰和不一致的读取问题。

  4. 持久性(Durability):一旦事务提交,其所做的修改将永久保存在数据库中,即使发生系统故障或数据库崩溃等情况,数据也不会丢失。

要使用事务,首先需要以开始事务的方式将一组相关的SQL语句括起来,通常使用START TRANSACTIONBEGINBEGIN WORK语句来开始一个事务。然后,在执行期间,可以执行插入、更新、删除等操作。最后,通过执行COMMIT将事务的结果提交给数据库,或者通过执行ROLLBACK来撤销事务中的所有操作。

START TRANSACTION;

INSERT INTO table1 (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2');
UPDATE table2 SET column3 = 'value3' WHERE column4 = 'value4';

COMMIT;

通过START TRANSACTION开始了一个事务,然后执行了一系列的插入和更新操作,最后通过COMMIT提交事务,使得这些操作永久生效。如果在事务执行过程中发生错误,可以使用ROLLBACK回滚事务,撤销之前的操作,使得数据库恢复到事务开始前的状态。

事务提供了一种强大的机制,用于处理复杂的数据库操作,并确保数据的一致性和完整性。

事务的隔离级别

数据并发问题

  1. 脏写( Dirty Write )
    对于两个事务 Session A、Session B,如果事务Session A 修改了另一个未提交事务Session B 修改过的数
    据,那就意味着发生了脏写

  2. 脏读( Dirty Read )
    对于两个事务 Session A、Session B,Session A 读取了已经被 Session B 更新但还没有被提交的字段。
    之后若 Session B 回滚,Session A 读取的内容就是临时且无效的。
    Session A和Session B各开启了一个事务,Session B中的事务先将studentno列为1的记录的name列更新
    为’张三’,然后Session A中的事务再去查询这条studentno为1的记录,如果读到列name的值为’张三’,而
    Session B中的事务稍后进行了回滚,那么Session A中的事务相当于读到了一个不存在的数据,这种现象
    就称之为脏读。

  3. 不可重复读( Non-Repeatable Read )
    对于两个事务Session A、Session B,Session A 读取了一个字段,然后 Session B 更新了该字段。 之后
    Session A 再次读取同一个字段, 值就不同了。那就意味着发生了不可重复读。
    我们在Session B中提交了几个隐式事务(注意是隐式事务,意味着语句结束事务就提交了),这些事务
    都修改了studentno列为1的记录的列name的值,每次事务提交之后,如果Session A中的事务都可以查看
    到最新的值,这种现象也被称之为不可重复读。

  4. 幻读( Phantom )
    对于两个事务Session A、Session B, Session A 从一个表中读取了一个字段, 然后 Session B 在该表中插
    入了一些新的行。 之后, 如果 Session A 再次读取同一个表, 就会多出几行。那就意味着发生了幻读。
    Session A中的事务先根据条件 studentno > 0这个条件查询表student,得到了name列值为’张三’的记录;
    之后Session B中提交了一个隐式事务,该事务向表student中插入了一条新记录;之后Session A中的事务
    再根据相同的条件 studentno > 0查询表student,得到的结果集中包含Session B中的事务新插入的那条记
    录,这种现象也被称之为幻读。我们把新插入的那些记录称之为幻影记录。

事务的隔离级别

事务的隔离级别是指多个并发事务之间相互隔离的程度,它定义了一个事务对于另一个事务的可见性和影响。

在MySQL中,有四种标准的隔离级别,每种级别都有不同的特性和性能开销。可以使用以下命令设置隔离级别:

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL <isolation_level>;

以下是MySQL支持的四种隔离级别:

  1. 读未提交(Read Uncommitted):最低的隔离级别。一个事务可以读取另一个事务尚未提交的未提交数据,可能导致脏读(Dirty Read)的问题。该级别具有最好的并发性能,但最低的数据一致性。

  2. 读已提交(Read Committed):默认的隔离级别。一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据,避免了脏读问题。但是可能会遇到不可重复读(Non-repeatable Read)和幻读(Phantom Read)问题。

  3. 可重复读(Repeatable Read):在一个事务执行期间,同样的查询将始终返回相同的结果集。这种级别避免了脏读和不可重复读问题,但是可能会遇到幻读问题。MySQL的默认隔离级别是可重复读。

  4. 串行化(Serializable):最高的隔离级别。每个事务依次执行,避免了脏读、不可重复读和幻读的问题。但是串行化级别的并发性能最差,因为它阻止了并发访问。

隔离级别的选择需要根据具体的业务需求和并发性能要求进行权衡。较低的隔离级别具有更好的性能,但可能导致数据不一致的问题;而较高的隔离级别可以提供更强的数据一致性,但可能会降低并发性能。

需要注意的是,更高的隔离级别通常伴随着更大的锁开销和资源竞争,可能导致死锁的发生。因此,在选择隔离级别时,需要综合考虑业务需求、数据一致性要求和系统性能等因素。

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