rancho log MySQL相关知识梳理一

司空元凯

2023-12-01

面向秋招-MySQL相关知识梳理

第一节：MySQL事务
第二节：MySQL锁+MVCC
第三节：MySQL日志
第四节：MySQL优化

MySQL-事务

一、事务概念

一个事务是由一条或者多条对数据库操作的SQL语句所组成的一个不可分割的单元，只有当事务中的所有操作都正常执行完了，整个事务才会被提交(commit)给数据库；如果有部分事务处理失败，那么事务就要回退(roll back)到最初的状态，因此，事务要么全部执行成功，要么全部失败。

二、ACID特性

1.事务的原子性（Atomic）：

事务是一个不可分割的整体，事务必须具有原子特性，及当数据修改时，要么全执行，要么全不执行，即不允许事务部分的完成。

2.事务的一致性（Consistency）：

一个事务执行之前和执行之后，数据库数据必须保持一致性状态。数据库的一致性状态必须由用户来负责，由并发控制机制实现。就拿网上购物来说，你只有让商品出库，又让商品进入顾客的购物车才能构成一个完整的事务。

3.事务的隔离性（Isolation）：

当两个或者多个事务并发执行时，为了保证数据的安全性，将一个事物内部的操作与其它事务的操作隔离起来，不被其它正在执行的事务所看到，使得并发执行的各个事务之间不能互相影响。

4.事务的持久性（Durability）：

事务完成(commit)以后，DBMS保证它对数据库中的数据的修改是永久性的，即使数据库因为故障出错，也应该能够恢复数据！机器停电或者宕机种种情况，事务完成后，尚且保留在cache缓存中的数据也会被保存并存入IO磁盘中。依靠redo log：重做日志。

5.维持事务特性的机制：

ACD:是由MySQL的redo log和undo log机制来保证的。
I：是由MySQL事务的锁机制来实现保证。

三、事务并发存在的问题

事务处理不经隔离，并发执行事务时通常会发生以下的问题：

1.脏读（Dirty Read）：

一个事务读取了另一个事务未提交的数据。
例如当事务A和事务B并发执行时，当事务A更新后，事务B查询读取到A尚未提交的数据，此时事务A回滚，则事务B读到的数据就是无效的脏数据。
（事务B读取了事务A尚未提交的数据）

2.不可重复读（NonRepeatable Read）：

一个事务的操作导致另一个事务前后两次读取到不同的数据。
例如当事务A和事务B并发执行时，当事务B查询读取数据后，事务A更新操作更改事务B查询到的数据，此时事务B再次去读该数据，发现前后两次读的数据不一样。
（事务B读取了事务A已提交的数据）

3.虚读（Phantom Read）幻读：

一个事务的操作导致另一个事务前后两次查询的结果数据量不同。一个事务内的读取操作的结论，不能支撑之后的业务的执行。
例如当事务A和事务B并发执行时，当事务B查询读取数据后，事务A新增或者删除了一条满足事务B查询条件的记录，此时事务B再去查询，发现查询到前一次不存在的记录，或者前一次查询的一些记录不见了。
（事务B读取了事务A新增加的数据或者读不到事务A删除的数据）

四、★事务的隔离级别★

为更好地处理并发事务，事务建立了隔离级别，不同数据库管理系统有不同的隔离方式处理并发问题。

“脏读”、“不可重复读”和“幻读”，其实都是数据库读一致性问题，必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。

数据库实现事务隔离的方式：

数据库实现事务隔离的方式，基本上可分为以下两种
1、一种是在读取数据前，对其加锁，阻止其他事务对数据进行修改。
2、另一种是不用加任何锁，通过一定机制生成一个数据请求时间点的一致性数据快照（Snapshot)，并用这个快照来提供一定级别（语句级或事务级）的一致性读取。从用户的角度来看，好像是数据库可以提供同一数据的多个版本，因此，这种技术叫做数据多版本并发控制(MultiVersion Concurrency Control，简称MVCC或MCC)，也经常称为多版本数据库。

MySQL隔离级别实现原理：锁+MVCC

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
未提交读	可以	可以	可以
已提交读RC	不可以	可以	可以
可重复读RR	不可以	不可以	可以
串行化	不可以	不可以	不可以

MySQL支持的四种隔离级别是：

1.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED 未提交读：

说明在提交前一个事务可以看到另一个事务的变化。这样读脏数据，不可重复读和虚读都是被允许的。

2.TRANSACTION_READ_COMMITTED 已提交读：

说明读取未提交的数据是不允许的。这个级别仍然允许不可重复读和虚读产生。

3.TRANSACTION_REPEATABLE_READ 可重复读：

说明事务保证能够再次读取相同的数据而不会失败，但虚读仍然会出现(例如事务A select条件搜索age== 20，事务B update其他数据的age=20，事务A再进行select条件搜索age== 20时会读到B更改后的新的数据)。

4.TRANSACTION_SERIALIZABLE 串行化：

是最高的事务级别，它防止读脏数据，不可重复读和虚读。

五、其他

MySQL事务相关命令：

1、SELECT @@AUTOCOMMIT; 查看MySQL是否自动提交事务

mysql> select @@autocommit; 
+--------------+ 
| @@autocommit | 
+--------------+ 
| 1 | 
+--------------+ 
1 row in set (0.00 sec)

0表示手动提交事务，1表示自动提交事务，设置事务提交方式为手动提交方式：

mysql> set autocommit=0; 
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

2、BEGIN; 开启一个事务
3、COMMIT; 提交一个事务
4、ROLLBACK; 回滚一个事务到初始的位置
5、SAVEPOINT point1; 设置一个名字为point1的保存点
6、ROLLBACK TO point1; 事务回滚到保存点point1，而不是回滚到初始状态
7、SET TX_ISOLATION=‘REPEATABLE-READ’; 设置事务的隔离级别
8、SELECT @@ TX_ISOLATION; 查询事务的隔离级别

mysql> select @@tx_isolation; 
+-----------------+ 
| @@tx_isolation | 
+-----------------+ 
| REPEATABLE-READ | 可以看到MySQL默认工作在可重复读级别 
+-----------------+ 
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

总结

未完待续，隔离级别及其原理还需深入了解。。。