数据库基础2:事务隔离

基本概念

事务支持是在引擎层实现的;
ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性);
当数据库多个事务同时执行时,有可能出现脏读、不可重复读、幻读的问题;

隔离性与隔离级别

针对多个事务同时执行时可能出现的问题,SQL标准给出相应的事务隔离级别:
读未提交、读提交、可重复读、串行化。

  • 读未提交:事务还没有提交时,它做的变更就能被别的事务看到;
  • 读提交:事务提交后,它做的变更才能被其他事务看到;
  • 可重复读: 一个事务执行过程中看到的数据,总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的。
  • 串行化:对于同一行记录,读写都会加锁。当出现读写锁冲突时,后访问的事务必须等前一个事务执行完成,才能继续执行。

读提交与可重复读说明

image.png

上图中是两个事务的执行内容,下面我们在不同的隔离级别下看看V1 2 3的具体值

  • 若隔离级别是“读未提交”,则V1是2 。 这个时候事务B虽然还没有提交,但是结果已经被A看到了。因此,V2 V3也都是2;
  • 若隔离级别哦是“读提交”,则V1是1, V2是2。事务B的更新在提交后才能被A看到。所以,V3的值也是2;
  • 若隔离级别是“可重复读”,则V1 V2是1,V3是2.之所以V2是1,是因为事务在执行期间看到的数据前后必须一致;
  • 若隔离级别是"串行化",则事务B在执行变更时会被锁住。直到事务A提交后,事务B才能继续执行。所以V1 V2是1,V3是2;

在实现上,数据库里面会创建一个视图,访问的时候以视图的逻辑结果为准。在“可重复读”隔离级别下,这个视图是在事务启动时创建的,整个事务存在期间都用这个视图。在“读提交”隔离级别下,这个视图是在每个 SQL 语句开始执行的时候创建的。这里需要注意的是,“读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值,没有视图概念;而“串行化”隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。

隔离级别的具体实现

理解了事务的隔离级别,我们来看看事务隔离具体是怎么实现的。这里我们展开说明“可重复读”。

在 MySQL 中,实际上每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作。记录上的最新值,通过回滚操作,都可以得到前一个状态的值。

假设一个值从 1 被按顺序改成了 2、3、4,在回滚日志里面就会有类似下面的记录。


image.png

当前值是 4,但是在查询这条记录的时候,不同时刻启动的事务会有不同的 read-view。如图中看到的,在视图 A、B、C 里面,这一个记录的值分别是 1、2、4,同一条记录在系统中可以存在多个版本,就是数据库的多版本并发控制(MVCC)。对于 read-view A,要得到 1,就必须将当前值依次执行图中所有的回滚操作得到。

回滚日志总不能一直保留吧,什么时候删除呢?答案是,在不需要的时候才删除。也就是说,系统会判断,当没有事务再需要用到这些回滚日志时,回滚日志会被删除。

基于上面的说明,我们来讨论一下为什么建议你尽量不要使用长事务。长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图。由于这些事务随时可能访问数据库里面的任何数据,所以这个事务提交之前,数据库里面它可能用到的回滚记录都必须保留,这就会导致大量占用存储空间。

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