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是数据库操作的最小工作单元#xff0c;是作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作#xff1b;这些操作作为一个整体一起向系统提交#xff0c;要么都执行、要么都不执行#xff1b;事务是一组不可再分割的操作集合#xff08;工作逻辑单元#xff09;
是数据库操作的最小工作单元是作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作这些操作作为一个整体一起向系统提交要么都执行、要么都不执行事务是一组不可再分割的操作集合工作逻辑单元
事务的四大特性
原子性(Atomicity)事务是数据库的逻辑工作单位事务中包含的各操作要么都做要么都不做一致性(Consistency)事务开始前和结束后数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账不可能A扣了钱B却没收到。隔离型(Isolation)一个事务的执行不能被其它事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对其它并发事务是隔离的并发执行的各个事务之间不能互相干扰。持久性(Durability)指一个事务一旦提交它对数据库中的数据的改变就应该是永久性的。接下来的其它操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。个人认为这四大特性总结起来就是两种
可靠性原子性、一致性、持久性可以归纳为可靠性。可靠就是要保证数据的一致与不丢失。数据库要保证数据的一致就要处理commit与rollBack显然处理commit指令的时候需要记录要提交哪些数据rollback的时候需要知道回退的原数据。mysql中commit需要redo logrollBack 对应undo log
并发控制隔离性当多个并发请求过来并且其中有一个请求是对数据修改操作的时候会有影响为了避免读到脏数据所以需要对事务之间的读写进行隔离至于隔离到啥程度得看业务系统的场景了实现这个就得用MySQL 的隔离级别。 redo log InnoDB作为MySQL的存储引擎数据是存放在磁盘中的但如果每次读写数据都需要磁盘IO效率会很低。为此InnoDB提供了缓存(Buffer Pool)Buffer Pool中包含了磁盘中部分数据页的映射作为访问数据库的缓冲当从数据库读取数据时会首先从Buffer Pool中读取如果Buffer Pool中没有则从磁盘读取后放入Buffer Pool当向数据库写入数据时会首先写入Buffer PoolBuffer Pool中修改的数据会定期刷新到磁盘中这一过程称为刷脏。Buffer Pool的使用大大提高了读写数据的效率但是也带了新的问题如果MySQL宕机而此时Buffer Pool中修改的数据还没有刷新到磁盘就会导致数据的丢失事务的持久性无法保证。
如上图所示mysql采用redo log来处理该问题当数据修改时除了修改Buffer Pool中的数据还会在redo log Buffer 中记录这次操作当事务提交时会调用fsync接口对redo log进行刷盘。如果MySQL宕机重启时可以读取redo log中的数据对数据库进行恢复。redo log采用的是WALWrite-ahead logging预写式日志所有修改先写入日志再更新到Buffer Pool保证了数据不会因MySQL宕机而丢失从而满足了持久性要求。
MySQL支持用户自定义在commit时如何将log buffer中的日志刷log file中。这种控制通过变量 innodb_flush_log_at_trx_commit 的值来决定。该变量有3种值0、1、2默认为1。但注意这个变量只是控制commit动作是否刷新log buffer到磁盘。
当设置为1的时候事务每次提交都会将log buffer中的日志写入os buffer并调用fsync()刷到log file on disk中。这种方式即使系统崩溃也不会丢失任何数据但是因为每次提交都写入磁盘IO的性能较差。当设置为0的时候事务提交时不会将log buffer中日志写入到os buffer而是每秒写入os buffer并调用fsync()写入到log file on disk中。也就是说设置为0时是(大约)每秒刷新写入到磁盘中的当系统崩溃会丢失1秒钟的数据。当设置为2的时候每次提交都仅写入到os buffer然后是每秒调用fsync()将os buffer中的日志写入到log file on disk。既然redo log也需要在事务提交时将日志写入磁盘为什么它比直接将Buffer Pool中修改的数据写入磁盘(即刷脏)要快呢主要有以下两方面的原因
刷脏是随机IO因为每次修改的数据位置随机但写redo log是追加操作属于顺序IO。刷脏是以数据页Page为单位的MySQL默认页大小是16KB一个Page上一个小修改都要整页写入而redo log中只包含真正需要写入的部分无效IO大大减少。
2、undo log
undo log 的写入时机与redo log一致。
InnoDB实现回滚靠的是undo log当事务对数据库进行修改时InnoDB会生成对应的undo log如果事务执行失败或调用了rollback导致事务需要回滚便可以利用undo log中的信息将数据回滚到修改之前的样子。
undo log属于逻辑日志它记录的是sql执行相关的信息。当发生回滚时InnoDB会根据undo log的内容做与之前相反的工作对于每个insert回滚时会执行delete对于每个delete回滚时会执行insert对于每个update回滚时会执行一个相反的update把数据改回去。以update操作为例当事务执行update时其生成的undo log中会包含被修改行的主键(以便知道修改了哪些行)、修改了哪些列、这些列在修改前后的值等信息回滚时便可以使用这些信息将数据还原到update之前的状态。 1. 按照锁的粒度分数据库锁有哪些锁机制与InnoDB锁算法
在关系型数据库中可以按照锁的粒度把数据库锁分为行级锁(INNODB引擎)、表级锁(MYISAM引擎)和页级锁(BDB引擎 )。
MyISAM和InnoDB存储引擎使用的锁
MyISAM采用表级锁(table-level locking)。InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁默认为行级锁行级锁
行级锁是Mysql中锁定粒度最细的一种锁表示只针对当前操作的行进行加锁。行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小但加锁的开销也最大。行级锁分为共享锁 和 排他锁。
特点开销大加锁慢会出现死锁锁定粒度最小发生锁冲突的概率最低并发度也最高。
表级锁表级锁是MySQL中锁定粒度最大的一种锁表示对当前操作的整张表加锁它实现简单资源消耗较少被大部分MySQL引擎支持。最常使用的MYISAM与INNODB都支持表级锁定。表级锁定分为表共享读锁共享锁与表独占写锁排他锁。
特点开销小加锁快不会出现死锁锁定粒度大发出锁冲突的概率最高并发度最低。
页级锁 页级锁是MySQL中锁定粒度介于行级锁和表级锁中间的一种锁。表级锁速度快但冲突多行级冲突少但速度慢。所以取了折衷的页级一次锁定相邻的一组记录。
特点开销和加锁时间界于表锁和行锁之间会出现死锁锁定粒度界于表锁和行锁之间并发度一般
从锁的类别上来讲有共享锁和排他锁。
共享锁S锁:又叫做读锁。当用户要进行数据的读取时对数据加上共享锁。共享锁可以同时加上多个。事务T对数据对象A加上共享锁则事务T可以读A但不能修改A其他事务只能再对A加共享锁而不能加排他锁直到T释放A上的共享锁。这保证了其他事务可以读A但在T释放A上的共享锁之前不能对A做任何修改。排他锁X锁:又叫做写锁。当用户要进行数据的写入时对数据加上排他锁。排他锁只可以加一个。若事务T对数据对象A加上排他锁事务T可以读A也可以修改A其他事务不能再对A加任何锁直到T释放A上的锁。这保证了其他事务在T释放A上的排他锁之前不能再读取和修改A。2、InnoDB锁的特性
由于 MySQL 的Innodb引擎的行锁是针对索引加的锁,不是针对记录加的锁,所以虽然是访问不同行的记录,但是如果是使用相同的索引键,是会出现锁冲突的。
在不通过索引条件查询的时候InnoDB使用的是表锁
当表有多个索引的时候,不同的事务可以使用不同的索引锁定不同的行,另外,不论 是使用主键索引、唯一索引或普通索引,InnoDB 都会使用行锁来对数据加锁。即便在条件中使用了索引字段,但是否使用索引来检索数据是由 MySQL 通过判断不同 执行计划的代价来决定的,如果 MySQL 认为全表扫 效率更高,比如对一些很小的表,它 就不会使用索引,这种情况下 InnoDB 将使用表锁,而不是行锁。因此,在分析锁冲突时, 别忘了检查 SQL 的执行计划explain查看,以确认是否真正使用了索引。 Mysql的隔离机制
**读取未提交READ-UNCOMMITTED**最低的隔离级别允许读取尚未提交的数据变更可能造成脏读、不可重复读、幻读。**读取已提交READ-COMMITTED**允许读取并发事务已经提交的数据可以避免脏读但是可能造成不可重复、幻读。**可重复读REPEATABLE-READ**对同一字段多次读取的结果都是一致的除非本身事务修改可以避免脏读和不可重复读但是可能造成幻读。**可串行化SERIALIZABLE**最高的隔离级别完全服从ACID的隔离级别所有的事务依次执行可以避免脏读、不可重复读、幻读。 Read uncommitted 读未提交READ UNCOMMITTED级别忽略其它事务放置的锁。使用READ UNCOMMITTED级别运行的事务能够读取尚未由其它事务提交的改动后的数据值这些行为称为“脏”读。我们所说的脏读两个并发的事务事务A可以读取到事务B未提交的数据。假设事务A回滚事务B就读取了一行没有提交的数据。这种数据我们觉得是不存在的。
Read committed 读提交一个事务只能读取另一个事务已经提交的修改。其避免了脏读但仍然存在不可重复读和幻读问题。大多数数据库的默认级别就是Read committed。比方Sql Server , Oracle。
Repeatable read 反复读该级别指定了在当前事务提交之前其它不论什么事务均不能够改动或删除当前事务已读取的数据。并发性低于 READ COMMITTED。由于已读数据的共享锁在整个事务期间持有而不是在每一个语句结束时释放。这个隔离级别仅仅是说不可以改动和删除可是并没有强制不能插入新的满足条件查询的数据行。所以会产生“幻读”Mysql的默认隔离级别就是Repeatable read
Serializable 串行读完全串行化的读每次读都需要获得表级共享锁读写相互都会阻塞
| 隔离级别 | 读数据一致性 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 || 未提交读Read uncommitted | 最低级别隔离只能保证不读取物理上损坏的数据 | 是 | 是 | 是 || 已提交读Read committed | 语句级别 | 否 | 是 | 是 || 可重复读Repeatable read | 事务级别 | 否 | 否 | 是 || 可序列化Serializable | 最高级别事务级 | 否 | 否 | 否 |
脏读(Drity Read)某个事务已更新一份数据另一个事务在此时读取了同一份数据由于某些原因前一个RollBack了操作则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。不可重复读(Non-repeatable read)在一个事务的两次查询之中数据不一致这可能是两次查询过程中间插入了一个事务更新了原有的数据。不可重复读主要针对的是update与delete幻读(Phantom Read)在一个事务的两次查询中数据笔数不一致例如有一个事务查询了几列(Row)数据而另一个事务却在此时插入了新的几列数据先前的事务在接下来的查询中就会发现有几列数据是它先前所没有的。幻读主要是针对insert mysql解决幻读的方式MVCC
在InnoDB中会在每行数据后添加两个额外的隐藏的值来实现MVCC这两个值一个记录这行数据何时被创建另外一个记录这行数据何时过期或者被删除。 在实际操作中存储的并不是时间而是事务的版本号每开启一个新事务事务的版本号就会递增。 在可重读Repeatable reads事务隔离级别下
SELECT时读取创建版本号当前事务版本号并且会移除版本号为空或当前事务版本号的数据行。INSERT时保存当前事务版本号为行的创建版本号DELETE时保存当前事务版本号为行的删除版本号UPDATE时插入一条新纪录保存当前事务版本号为行创建版本号同时保存当前事务版本号到原来删除的行举例说明MVCC如何避免幻读的事务A读取age20的数据返回5条Mysql为其创建的事务版本号是10001此时事务B插入age18的一条数据Mysql为其创建的事务版本号是10001紧接着事务A再次查询age20的数据返回依然是5条也就是事务B新插入的数据对于事务A来说是隔离的。
由此我们发现在RR级别中通过MVCC机制虽然让数据变得可重复读并且避免的幻读但我们读到的数据可能是历史数据是不及时的数据不是数据库当前的数据这在一些对于数据的时效特别敏感的业务中就很可能出问题。对于这种读取历史数据的方式我们叫它快照读 (snapshot read)而读取数据库当前版本数据的方式叫当前读 (current read)。很显然在MVCC中是采取的快照读如果要实现当前读就需要使用锁机制。 文章转载自： http://www.morning.jjxxm.cn.gov.cn.jjxxm.cn http://www.morning.ykgkh.cn.gov.cn.ykgkh.cn http://www.morning.fxzlg.cn.gov.cn.fxzlg.cn http://www.morning.nzhzt.cn.gov.cn.nzhzt.cn http://www.morning.wgqtt.cn.gov.cn.wgqtt.cn http://www.morning.zqfjn.cn.gov.cn.zqfjn.cn http://www.morning.ypdhl.cn.gov.cn.ypdhl.cn http://www.morning.wxckm.cn.gov.cn.wxckm.cn http://www.morning.kqlrl.cn.gov.cn.kqlrl.cn http://www.morning.yrpg.cn.gov.cn.yrpg.cn http://www.morning.zpfqh.cn.gov.cn.zpfqh.cn http://www.morning.gskzy.cn.gov.cn.gskzy.cn http://www.morning.tslfz.cn.gov.cn.tslfz.cn http://www.morning.fdwlg.cn.gov.cn.fdwlg.cn http://www.morning.aishuxue.com.cn.gov.cn.aishuxue.com.cn http://www.morning.fhddr.cn.gov.cn.fhddr.cn http://www.morning.rxkl.cn.gov.cn.rxkl.cn http://www.morning.wzwpz.cn.gov.cn.wzwpz.cn http://www.morning.tgydf.cn.gov.cn.tgydf.cn http://www.morning.hrpbq.cn.gov.cn.hrpbq.cn http://www.morning.bpmfl.cn.gov.cn.bpmfl.cn http://www.morning.dkcpt.cn.gov.cn.dkcpt.cn http://www.morning.cjmmn.cn.gov.cn.cjmmn.cn http://www.morning.kwblwbl.cn.gov.cn.kwblwbl.cn http://www.morning.xtqr.cn.gov.cn.xtqr.cn http://www.morning.rlzxr.cn.gov.cn.rlzxr.cn http://www.morning.sfyqs.cn.gov.cn.sfyqs.cn http://www.morning.smyxl.cn.gov.cn.smyxl.cn http://www.morning.bpp999.com.gov.cn.bpp999.com http://www.morning.wbxbj.cn.gov.cn.wbxbj.cn http://www.morning.jcfdk.cn.gov.cn.jcfdk.cn http://www.morning.hcqpc.cn.gov.cn.hcqpc.cn http://www.morning.npcxk.cn.gov.cn.npcxk.cn http://www.morning.pbgnx.cn.gov.cn.pbgnx.cn http://www.morning.kfyqd.cn.gov.cn.kfyqd.cn http://www.morning.wnrcj.cn.gov.cn.wnrcj.cn http://www.morning.lveyue.com.gov.cn.lveyue.com http://www.morning.jbfzx.cn.gov.cn.jbfzx.cn http://www.morning.tlzbt.cn.gov.cn.tlzbt.cn http://www.morning.qlckc.cn.gov.cn.qlckc.cn http://www.morning.pmlgr.cn.gov.cn.pmlgr.cn http://www.morning.pxjp.cn.gov.cn.pxjp.cn http://www.morning.rnkq.cn.gov.cn.rnkq.cn http://www.morning.wkxsy.cn.gov.cn.wkxsy.cn http://www.morning.lokext.com.gov.cn.lokext.com http://www.morning.skmzm.cn.gov.cn.skmzm.cn http://www.morning.tqjks.cn.gov.cn.tqjks.cn http://www.morning.tkryt.cn.gov.cn.tkryt.cn http://www.morning.mgmyt.cn.gov.cn.mgmyt.cn http://www.morning.fesiy.com.gov.cn.fesiy.com http://www.morning.mkrqh.cn.gov.cn.mkrqh.cn http://www.morning.nwrzf.cn.gov.cn.nwrzf.cn http://www.morning.pcbfl.cn.gov.cn.pcbfl.cn http://www.morning.gychx.cn.gov.cn.gychx.cn http://www.morning.fdzzh.cn.gov.cn.fdzzh.cn http://www.morning.sqskm.cn.gov.cn.sqskm.cn http://www.morning.mnkhk.cn.gov.cn.mnkhk.cn http://www.morning.pymff.cn.gov.cn.pymff.cn http://www.morning.zdxinxi.com.gov.cn.zdxinxi.com http://www.morning.ztjhz.cn.gov.cn.ztjhz.cn http://www.morning.gcysq.cn.gov.cn.gcysq.cn http://www.morning.mtzyr.cn.gov.cn.mtzyr.cn http://www.morning.rkzb.cn.gov.cn.rkzb.cn http://www.morning.pabxcp.com.gov.cn.pabxcp.com http://www.morning.ywtbk.cn.gov.cn.ywtbk.cn http://www.morning.tzkrh.cn.gov.cn.tzkrh.cn http://www.morning.zdhxm.com.gov.cn.zdhxm.com http://www.morning.wrdlf.cn.gov.cn.wrdlf.cn http://www.morning.juju8.cn.gov.cn.juju8.cn http://www.morning.tpssx.cn.gov.cn.tpssx.cn http://www.morning.wmmtl.cn.gov.cn.wmmtl.cn http://www.morning.fewhope.com.gov.cn.fewhope.com http://www.morning.tjwlp.cn.gov.cn.tjwlp.cn http://www.morning.ktntj.cn.gov.cn.ktntj.cn http://www.morning.jfjfk.cn.gov.cn.jfjfk.cn http://www.morning.dnqlba.cn.gov.cn.dnqlba.cn http://www.morning.wpxfk.cn.gov.cn.wpxfk.cn http://www.morning.lgznc.cn.gov.cn.lgznc.cn http://www.morning.nfpct.cn.gov.cn.nfpct.cn http://www.morning.xysdy.cn.gov.cn.xysdy.cn
