数据库之msyql sql事务浅析加锁、解锁、死锁、脏读、不可重复读、幻读

2023-06-01 00:00:00 死锁复读浅析

mysql事务介绍

用来保证数据库的完整性，一组 sql 要么都执行成功、要么全部不执行

事务的四大特征

原子性：

一个事务中的操作要么全部完成、要么全部不完成，假如在中间发生错误，则回滚，此时就像这个事务从来没有发生过一样

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，导致数据的不一致，隔离性分为 4 种隔离级别，分别为读未提交、读已提交、可重复读（默认）、串行化

持久性：

事务执行完成之后，永久保存到磁盘中，即使故障也不会丢失

一致性：

上面的三个特质都是为了保证一致性，也就是说在事务开始之前和事务开始之后，数据库的完整性没有被破坏（eg a 向 b 转账，b 不可能没有收到钱）

查看隔离级别及设置隔离级别（只有 innodb 支持事务）

  // 查看
  mysql> SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION;
  +-------------------------+
  | @@TRANSACTION_ISOLATION |
  +-------------------------+
  | REPEATABLE-READ         |
  +-------------------------+
  1 row in set (0.00 sec)
  /* 设置隔离级别 */
  //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;

当事务的隔离级别不同时，高并发时会出现脏读、不可重复读、幻读的现象，观察以下的 name 值

read uncommitted 级别下脏读现象

  // session1
  mysql> begin;
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  
  // session2
  mysql> begin;
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  
  // session1
  mysql> select * from users;
  +------+--------+------+------------+
  | id   | name   | age  | created_at |
  +------+--------+------+------------+
  |    1 | nn     | NULL | NULL       |
  |    2 | bianca | NULL | NULL       |
  +------+--------+------+------------+
  2 rows in set (0.00 sec)
  
  // session1
  mysql> update users set name='alex' where id=1;
  Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
  Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0


  // session2
  mysql> select * from users;
  +------+--------+------+------------+
  | id   | name   | age  | created_at |
  +------+--------+------+------------+
  |    1 | alex   | NULL | NULL       |
  |    2 | bianca | NULL | NULL       |
  +------+--------+------+------------+
  2 rows in set (0.00 sec)

此时我们可以看到当 session1 更新了数据但是还没有提交的时候，session2 读取到了 session1 的更新还未提交的数据，这个就叫做脏读，read committed 级别将会解决这种问题，使其只能读到提交后的数据。

read committed 级别下的不可重复读

  // session1
  mysql> begin;
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  mysql> select * from users;
  +------+--------+------+------------+
  | id   | name   | age  | created_at |
  +------+--------+------+------------+
  |    1 | alex   | NULL | NULL       |
  |    2 | bianca | NULL | NULL       |
  +------+--------+------+------------+
  2 rows in set (0.00 sec)
  
  // session2
  mysql> begin;
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  mysql> select * from users;
  +------+--------+------+------------+
  | id   | name   | age  | created_at |
  +------+--------+------+------------+
  |    1 | alex   | NULL | NULL       |
  |    2 | bianca | NULL | NULL       |
  +------+--------+------+------------+
  2 rows in set (0.00 sec)

  // session1
  mysql> update users set name='bob' where id=1;
  Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
  Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
  
  // session2
  mysql> select * from users;
  +------+--------+------+------------+
  | id   | name   | age  | created_at |
  +------+--------+------+------------+
  |    1 | alex   | NULL | NULL       |
  |    2 | bianca | NULL | NULL       |
  +------+--------+------+------------+
  2 rows in set (0.00 sec)

此时我们可以看到在 session1 未提交之前 session2 读取的还是以前的数据，因此解决了脏读

  // session1
  mysql> commit;
  Query OK, 0 rows affected (0.16 sec)
  
  // session2
  mysql> select * from users;
  +------+--------+------+------------+
  | id   | name   | age  | created_at |
  +------+--------+------+------------+
  |    1 | bob    | NULL | NULL       |
  |    2 | bianca | NULL | NULL       |
  +------+--------+------+------------+
  2 rows in set (0.01 sec)

此时我们发现当 session1 提交了之后，session2 读取到了 session1 提交之后的数据，

在 session2 的事务里面我们读取了两次 users 表的数据，但是两次不一致，这个就叫做不可重复读

read committed 级别下的幻读

  // session1
  mysql> begin;
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  
  // session2
  mysql> begin;
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  
  // session1
  mysql> select * from users;
  +------+--------+------+------------+
  | id   | name   | age  | created_at |
  +------+--------+------+------------+
  |    1 | bob    | NULL | NULL       |
  |    2 | bianca | NULL | NULL       |
  |    3 | tay    | NULL | NULL       |
  +------+--------+------+------------+
  
  // session2
  mysql> insert into users(id,name) values(4,'lay');
  Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
  
  // session2
  mysql> commit;
  Query OK, 0 rows affected (0.40 sec)

  // session1
  mysql> select * from users;
  +------+--------+------+------------+
  | id   | name   | age  | created_at |
  +------+--------+------+------------+
  |    1 | bob    | NULL | NULL       |
  |    2 | bianca | NULL | NULL       |
  |    3 | tay    | NULL | NULL       |
  |    4 | lay    | NULL | NULL       |
  +------+--------+------+------------+
  4 rows in set (0.00 sec)

此时我们发现第一次查询和第二次查询的数据总量不一致，这种情况下就叫做幻读

当隔离级别设置为可重复读时就会解决上述问题

我们都知道线程在访问同一共享资源的时候，一般通过加锁防止数据出现不一致的情况，

但是在高并发下，加锁和解锁是一个很耗时的操作，还容易发生死锁的现象，

但是不加锁就会出现上述脏读、不可重复读、幻读的问题，mysql 为了解决上述问题，

在解决的同时保证高并发的性能，就需要mvcc(多版本并发控制)解决方案

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