一、mysql事务
事务就是一组原子性的SQL查询,或者说一个独立的工作单元。如果数据库引擎可以成功执行该组全部语句,那么就执行该组语句。如果其中有任何一条语句不能执行,那么所有的语句都不会执行。也就是说,事务内的语句要么全部执行成功,要么全部执行失败。
1、事务的ACID特性
事务需要系统严格的支持ACID特性,ACID表示原子性、一致性、隔离性和持久性。一个运行良好的事务处理系统,必须具备这些标准特征。
- 原子性:一个事务必须被视为一个不可分割的最小工作单元,整个事务中的所有操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚,对于一个事务来说,不可能只执行其中一部分操作,这就是事务的原子性。
- 一致性:数据库总是从一个一致性的状态换到另外一个一致性的状态。一致性确保了,即使系统已经执行了事务中的部分操作后系统崩溃,数据也不会有损失,因为事务最终没有提交,所以事务中所做的修改液不会保存到数据库中。
- 隔离性:通常来说,一个事务所做的修改在最终提交以前,对其他事务是不可见的。如果事务的操作正在执行的过程中,又有其他事务需要操作该数据,那么其他事务看到的还是原始数据。
- 持久性:一旦事务提交,则其所做的修改就会永远保存到数据库中。此时即使系统崩溃,修改的数据也不会丢失。
2、隔离级别
隔离性其实比想象的要复杂。在SQL标准中定义了四种隔离级别,每一种级别都规定了一个事务中所做的修改,那些在事务内核事物间是可见的,那些是不可见的。较低级别的隔离通常可以执行更高的并发,系统的开销也更低。
- READ UNCOMMITTED(未提交读):在该级别事务中的修改,即使没有提交,对其他事务也都是可见的。事务可以读取未提交的数据,这也称为赃读。这个级别会导致很多问题,从性能上来说,该级别不会比其他级别好太多,但缺乏其他级别的很多好处,除非真的有非常必要的理由,在实际应用中一般很少。
- READ COMMITTED(提交读):大多数数据库系统的默认隔离级别都是READ COMMITED(mysql不是)。该级别满足前面提到的隔离性的简单定义:一个事务开始时,只能看见已经提交的书屋所做的修改。换句话说,一个事务从开始直到提交之前,所做的任何修改对其他事务都是不可见的。这个级别有时候也就做不可重复读,因为两次执行同样的查询,可能会得到不一样的结果。
- REPEATABLE READ(可重复读):该级别解决了赃读的问题。该级别保证了在同一个事务中多次读取同样记录的结果是一致的。但是理论上,可重复读隔离级别还是无法解决另外一个幻读的问题。所谓幻读-----指的是当某个事务在读取某个范围内的记录时,另外一个事务又在范围内插入了新的记录,当之前的事务再次读取该范围内记录时,会产生幻行。Innodb存储引擎通过多版本并发控制(MVCC)解决了幻读的问题。
- SERIALIZABLE(可串行读):这是最高的隔离级别。他通过强制事务串行执行,避免了前面说的幻读的问题。简单来说,该级别会在读取的每一行数据上都加锁,所以可能导致大量的超时和锁争用的问题。实际应用中也很少用到这个隔离级别,只有在非常需要确保数据的一致性而且可以接受没有并发的情况下,才考虑采用该级别。
3、死锁问题
死锁是指两个或者多个事务在同一资源上相互占用,并请求锁定对方占用的资源,从而导致恶性循环的现象。当多个事务视图以不同的顺序锁定资源时,就可能会产生死锁。多个事务同时锁定同一个资源时,也会产生死锁。
为了解决这种问题,数据库系统实现了各种死锁检测和死锁超时机制。越复杂的系统,越能检测到死锁的循环依赖,并立即返回一个错误。这种解决方式是很有效,否则死锁会导致出现非常慢的查询。还有一种解决方式,就是当查询的时间达到锁等待超时的设定后放弃锁请求,这种方式通常来说不太好。InnoDB目前处理死锁的方法是,将持有最少行级排他的事务进行回滚。
锁的行为和顺序是和存储引擎相关的。以同样的顺序执行语句,有些存储引擎会产生死锁,有些则不会。死锁的产生有双重原因:有些是因为真正的数据冲突,这种情况通常很难避免,但有些则完全是由于存储引擎的实现方式导致的。
死锁发生以后,只有部分或者完全回滚其中一个事务,才能打破死锁。对于事务型的系统,这是无法避免的,所以应用程序在设计时必须考虑如何处理死锁。大多数情况下只需要重新执行因死锁回滚的事务即可。
4、事务日志
事务日志可以帮助提高事务的效率。使用事务日志,存储引擎在修改表的数据时只需要修改其内存拷贝,再把修改修改行为记录到持久在磁盘上的事务日志中,而不是每次都将修改的数据本身持久到磁盘。事务日志采用的是追加的方式,因此写日志的操作是磁盘上一块区域内的顺序I/O,而不像随机I/O需要在磁盘的多个地方移动磁头,所以采用事务日志的方式相对来说要快的多。事务日志持久以后,内存中被修改的数据在后台可以慢慢的刷回到磁盘。目前大多数存储引擎都是这样实现的,我们通常称之为预写式日志,修改数据需要写两次磁盘。
如果数据的修改已经记录到事务日志并持久化,但数据本身还没有写回到磁盘,此时系统崩溃,存储引擎在重启时能够自动恢复这部分修改的数据。
二、多版本并发控制
mysql的大多数事务型存储引擎实现的都不是简单的行级锁。基于提升并发性能的考虑,他们一般都同时实现了多版本并发控制(MVCC)。可以认为MVCC是行级锁的一个变种,但是它在很多情况下避免了加锁操作,因此开销更低。虽然实现机制有所不同,但大都实现了非阻塞的读操作,写操作也只锁定必要的行。
MVCC的实现,是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。也就是说,不管需要执行多长时间,每个事物看到的数据都是一致的。根据事务开始的时间不同,每个事务对同一张表,同一时刻看到的数据可能是不一样的。
不同存储引擎的MVCC实现是不同的,典型的有乐观并发控制和悲观并发控制。InnoDB的MVCC,是通过在每行记录后面保存隐藏的列来实现的。这两个列,一个保存了行的创建时间,一个保存行的过期时间(或删除时间)。当然存储的并不是实际的时间值,而是系统版本号。每开始一个新的事务,系统版本号都会自动递增。事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号,用来和查询到的每行记录的版本号进行比较。在REPEATABLE READ隔离级别下,MVCC工作如下:
- SELECT----InnoDB会根据以下两个条件检查每行记录:①InnoDB只查找版本早于当前事务版本的数据行(也就是,行的系统版本号小于或等于事务的系统版本号),这样可以确保事务读取的行,要么是在事务开始之前已经存在的,要么是事务自身插入或者修改过的;②行的删除版本要么未定义,要么大于当前事务版本号。这可以确保事务读取到的行,在事务开始之前未被删除。
- INSERT----InnoDB为新插入的每一行保存当前系统版本号作为行版本号。
- DELETE----InnoDB为删除的每一行保存当前系统版本号作为删除标示。
- UPDATE----InnoDB会插入一行新纪录,保存当前系统版本号作为行版本号,同时保存当前系统版本号到原来的行作为行删除标示。
保存这两个额外系统版本号,使大多数读操作都可以不用加锁。这样设计使得读数据操作很简单,性能很好,并且也能保证只会读取到符合标准的行。不足之处是每行记录都需要额外的存储空间,需要做更多的行检查工作,以及一些额外的维护工作。
MVCC只在REPEATABLE READ和READ COMMITTED两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别都和MVCC不兼容,因为READ UNCOMMITTED总是读取最新的数据行,而不是符合当前事务版本的数据行。而SERIALIZABLE则会对所有读取的行都加锁。
相关推荐
课程内容进行了精华的浓缩,有四大内容主旨,MySQL架构与执行流程,MySQL索引原理详解,MySQL事务原理与事务并发,MySQL性能优化总结与MySQL配置优化。课程安排的学习的教程与对应的学习课件,详细的学习笔以及课程...
### MySQL事务处理用法与实例详解 #### 一、事务的概念及重要性 在数据库管理中,事务(Transaction)是指一系列作为一个整体的操作序列。这些操作要么全部成功,要么全部失败,不能只执行其中的一部分。事务处理...
在SQLite中,锁和并发控制是数据库管理系统中关键的组成部分,它们确保了数据的一致性和完整性。SQLite使用了一种称为pager_module的模块来处理这些任务,该模块遵循ACID原则,即原子性、一致性、隔离性和持久性。在...
MySQL事务与锁详解的知识点如下: 1. 事务的理解与应用场景: 事务是数据库管理系统(DBMS)执行过程中的逻辑单位,是一个不可分割的工作单元,可以包含一条或多条DML语句。在实际应用中,事务常见的使用场景包括:当...
### MySQL_InnoDB 事务与锁详解 #### 引题:为何引入事务? 事务在数据库管理系统中扮演着极其重要的角色,其主要目的有三: 1. **数据完整性**:确保数据库中的数据始终保持一致性和正确性,避免因部分操作失败...
详解Mysql事务隔离级别与锁机制 ...Mysql事务隔离级别与锁机制是数据库系统中的一种机制,用于解决多事务并发问题和数据并发访问的一致性问题。了解这些机制对数据库系统的设计和实现有重要的参考价值。
MySQL事务隔离级别详解 事务概念是数据库并发操作的最小控制单位,它是包含了一组有序的数据库操作命令的序列。事务的特性包括原子性、一致性、隔离性和永久性。原子性是指事务包含的数据库操作命令要么都执行,...
不过,MySQL的InnoDB存储引擎在“Repeatable Read”级别下通过MVCC(多版本并发控制)和间隙锁策略,可以避免幻读。而在MyISAM引擎下,幻读则可能出现。 4. 串行化(Serializable): 这是最高的隔离级别,完全避免...
### MySQL事务控制与分布式事务详解 #### 表锁机制概览 MySQL的表锁机制针对不同存储引擎提供了差异化的锁定策略。MyISAM和Memory存储引擎支持表级锁定,这意呈着一次只能有一个进程访问特定表进行写入操作,而...
- **MVCC(多版本并发控制)**:InnoDB支持MVCC,提高了并发读写的能力,而MYISAM不支持。 - **全文索引**:MYISAM支持全文索引,适合全文搜索需求,而InnoDB不支持。 - **可移植性和备份恢复**:MYISAM数据文件...
总结来说,MySQL InnoDB的事务和锁机制是数据库管理系统的核心组成部分,它们确保了数据的准确性和一致性,同时处理多用户并发访问的问题。正确理解和应用这些概念对于优化数据库性能和保证数据安全至关重要。
通过理解事务的ACID特性、隔离级别和并发控制技术,开发者可以更有效地设计和优化数据库系统。提供的代码示例展示了如何在实际数据库操作中应用这些概念,帮助读者在实际开发中管理并发事务。 通过本文的深入探讨和...
### MySQL与事务处理详解 #### 一、引言 MySQL作为一种广泛使用的开源关系型数据库管理系统,在数据管理和存储方面发挥着重要作用。尽管MySQL5.x已经发布了很长时间,但仍有一些人错误地认为MySQL不支持事务处理...
然而,Galera在高并发事务环境下可能存在写放大和短板效应,网络延迟会显著影响性能。通常,建议在高并发场景下使用InfiniBand网络来降低延迟。Galera集群的理想节点数量是3,以避免网络抖动带来的影响。 **3. 基于...
1. **并发问题**:在多用户环境中,事务处理和锁定机制是避免数据冲突的关键。手册会解释如何使用“BEGIN”,“COMMIT”,“ROLLBACK”等来管理事务,以及“SELECT ... FOR UPDATE”和“SELECT ... LOCK IN SHARE ...
事务并发问题主要包括: - 脏读:事务A读取了事务B尚未提交的数据,如果B随后回滚,A读取的数据就是无效的。 - 不可重复读:事务A在同一会话中多次读取同一数据,期间事务B对数据进行了修改并提交,导致A的读取结果...
MySQL事务处理详解主要涵盖事务的基本概念、特性以及事务隔离级别,这些都是数据库管理中至关重要的概念。MySQL中的事务主要用于处理大量且复杂的操作,确保数据的一致性和完整性。 首先,事务是MySQL数据库操作的...