Mysql事务笔记

脏读、不可重复读、幻读

一、分析

1、脏读：脏读就是指当一个事务正在访问数据，并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另外一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据。 例如： 张三的工资为5000,事务A中把他的工资改为8000,但事务A尚未提交。 与此同时， 事务B正在读取张三的工资，读取到张三的工资为8000。 随后， 事务A发生异常，而回滚了事务。张三的工资又回滚为5000。 最后， 事务B读取到的张三工资为8000的数据即为脏数据，事务B做了一次脏读。

2、不可重复读：是指在一个事务内，多次读同一数据。在这个事务还没有结束时，另外一个事务也访问该同一数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，由于第二个事务的修改，那么第一个事务两次读到的的数据可能是不一样的。这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的，因此称为是不可重复读。 例如： 在事务A中，读取到张三的工资为5000，操作没有完成，事务还没提交。 与此同时， 事务B把张三的工资改为8000，并提交了事务。 随后， 在事务A中，再次读取张三的工资，此时工资变为8000。在一个事务中前后两次读取的结果并不致，导致了不可重复读。

3、幻读：是指当事务不是独立执行时发生的一种现象，例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改，这种修改涉及到表中的全部数据行。同时，第二个事务也修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据。那么，以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还有没有修改的数据行，就好象发生了幻觉一样。 例如： 目前工资为5000的员工有10人，事务A读取所有工资为5000的人数为10人。 此时， 事务B插入一条工资也为5000的记录。 这是，事务A再次读取工资为5000的员工，记录为11人。此时产生了幻读。

4、提醒 不可重复读的重点是修改： 同样的条件，你读取过的数据，再次读取出来发现值不一样了 幻读的重点在于新增或者删除： 同样的条件，第 1 次和第 2 次读出来的记录数不一样

5、第一类丢失更新

A事务撤销时，把已经提交的B事务的更新数据覆盖了。例如： 这时候取款事务A撤销事务，余额恢复为1000，这就丢失了更新。

6、第二类丢失更新

A事务覆盖B事务已经提交的数据，造成B事务所做的操作丢失

二、如何解决

为了解决上述问题，数据库通过 锁机制解决并发访问的问题。根据锁定对象不同：分为行级锁和表级锁；根据并发事务锁定的关系上看：分为共享锁定和独占锁定，共享锁定会防止独占锁定但允许其他的共享锁定。而独占锁定既防止共享锁定也防止其他独占锁定。为了更改数据，数据库必须在进行更改的行上施加行独占锁定，insert、update、delete和selsct for update语句都会隐式采用必要的行锁定。

但是直接使用锁机制管理是很复杂的，基于锁机制，数据库给用户提供了不同的 事务隔离级别，只要设置了事务隔离级别，数据库就会分析事务中的sql语句然后自动选择合适的锁。 不同的隔离级别对并发问题的解决情况如图：

注意：事务的隔离级别和数据库并发性是成反比的，隔离级别越高，并发性越低。

什么是数据库ACID?

事务在当今的企业系统无处不在，即使在高并发环境下也可以提供数据的完整性。一个事务是一个只包含所有读/写操作成功的集合。如下图：

一个事务本质上有四个特点ACID：

1. Atomicity原子性
2. Consistency一致性
3. Isolation隔离性
4. Durability耐久性

原子性

原子性任务是一个独立的操作单元，是一种要么全部是，要么全部不是的原子单位性的操作。

一致性

一个事务可以封装状态改变（除非它是一个只读的）。事务必须始终保持系统处于一致的状态，不管在任何给定的时间并发事务有多少。

一致性有下面特点：

• 如果一个操作触发辅助操作（级联，触发器），这些也必须成功，否则交易失败。
• 如果系统是由多个节点组成，一致性规定所有的变化必须传播到所有节点（多主复制）。如果从站节点是异步更新，那么我们打破一致性规则，系统成为"最终一致性"。
• 一个事务是数据状态的切换，因此，如果事务是并发多个，系统也必须如同串行事务一样操作。

在现实中，事务系统遭遇并发请求时，这种串行化是有成本的， Amdahl法则描述如下：它是描述序列串行执行和并发之间的关系。

“一个程序在并行计算情况下使用多个处理器所能提升的速度是由这个程序中串行执行部分的时间决定的。”

大多数数据库管理系统选择（默认情况下）是放宽一致性，以达到更好的并发性。

隔离性

事务是并发控制机制，他们交错使用时也能提供一致性。隔离让我们隐藏来自外部世界未提交的状态变化，一个失败的事务不应该破坏系统的状态。隔离是通过用悲观或乐观锁机制实现的。

耐久性

一个成功的事务将永久性地改变系统的状态，所以在它结束之前，所有导致状态的变化都记录在一个持久的事务日志中。如果我们的系统突然受到系统崩溃或断电，那么所有未完成已提交的事务可能会重演。

尽管一些数据库系统提供多版本并发控制 MVCC, 他们的并发控制都是通过锁完成，因此，锁会增加执行的串行性，影响并发性。

SQL标准规定了四个隔离水平：

• READ_UNCOMMITTED
• READ_COMMITTED
• REPETABLE_READ
• SERIALIZABLE

脏读

脏读发生在：当一个事务允许读取一个被其他事务改变但是未提交的状态时，这是因为并没有锁阻止读取，如上图，你看到第二个事务读取了一个并不一致的值，不一致的意思是，这个值是无效的，因为修改这个值的第一个事务已经回滚，也就是说，第一个事务修改了这个值，但是未提交确认，却被第二个事务读取，第一个事务又放弃修改，悔棋了，而第二个事务就得到一个脏数据。

非重复读

反复读同一个数据却得到不同的结果，这是因为在反复几次读取的过程中，数据被修改了，这就导致我们使用了stale数据，这可以通过一个共享读锁来避免。这是隔离级别READ_COMMITTED会导致可重复读的原因。设置共享读锁也就是隔离级别提高到REPETABLE_READ。

Phantom 读

当第二个事务插入一行记录，而正好之前第一个事务查询了应该包含这个新纪录的数据，那么这个查询事务的结果里肯定没有包含这个刚刚新插入的数据，这时幻影读发生了，通过变化锁和predicate locking避免。

下图是主流数据库的默认隔离级别：

READ_COMMITED 是正确的选择，因为SERIALIZABLE虽然能在不同事务发生时避免stale数据，也就是避免上述丢失刚刚修改的数据，但是性能是最低的，因为是一种最大化的串行。