從根上理解 MySQL 的事務

zhangdeTalk發表於2020-01-18

事務的概念

MySQL事務是一個或者多個的資料庫操作,要麼全部執行成功,要麼全部失敗回滾。

事務是通過事務日誌來實現的,事務日誌包括:redo log和undo log。

事務的狀態

活動的(active)

事務對應的資料庫操作正在執行過程中時,我們就說該事務處在活動的狀態。

部分提交的(partially committed)

當事務中的最後一個操作執行完成,但由於操作都在記憶體中執行,所造成的影響並沒有重新整理到磁碟時,我們就說該事務處在部分提交的狀態。

失敗的(failed)

當事務處在活動的或者部分提交的狀態時,可能遇到了某些錯誤(資料庫自身的錯誤、作業系統錯誤或者直接斷電等)而無法繼續執行,或者人為的停止當前事務的執行,我們就說該事務處在失敗的狀態。

中止的(aborted)

如果事務執行了半截而變為失敗的狀態,撤銷失敗事務對當前資料庫造成的影響,我們把這個撤銷的過程稱之為回滾。

當回滾操作執行完畢時,也就是資料庫恢復到了執行事務之前的狀態,我們就說該事務處在了中止的狀態。

提交的(committed)

當一個處在部分提交的狀態的事務將修改過的資料都同步到磁碟上之後,我們就可以說該事務處在了提交的狀態。

從根上理解MySQL的事務

從圖中大家也可以看出了,只有當事務處於提交的或者中止的狀態時,一個事務的生命週期才算是結束了。對於已經提交的事務來說,該事務對資料庫所做的修改將永久生效,對於處於中止狀態的事務,該事務對資料庫所做的所有修改都會被回滾到沒執行該事務之前的狀態。

事務的作用

事務主要是為了保證複雜資料庫運算元據的一致性,尤其是在併發訪問資料時。
MySQL 事務主要用於處理操作量大,複雜度高的資料。

事務的特點

原子性(Atomicity,又稱不可分割性)

事務的資料操作,要麼全部執行成功,要麼全部失敗回滾到執行之前的狀態,就像這個事務從來沒有執行過一樣。

隔離性(Isolation,又稱獨立性)

多個事務之間是相互隔離,互不影響的。資料庫允許多個併發事務同時對其資料進行讀寫和修改的能力,隔離性可以防止多個事務併發執行時由於交叉執行而導致資料的不一致。

四種隔離狀態:
1. 讀未提交(Read uncommitted)
2. 讀提交(Read committed)
3. 可重複讀(Repeatable read)
4. 序列化(Serializable)

一致性(Consistency)

在事務操作之前和之後,資料都是保持一個相同的狀態,資料庫的完整性沒有被破壞。
原子性和隔離性,對一致性有著至關重要的影響。

永續性(Durability)

當事務操作完成後,資料會被重新整理到磁碟永久儲存,即便是系統故障也不會丟失。

事務的語法

資料

建立資料表:
create table account(
    -> id int(10) auto_increment,
    -> name varchar(30),
    -> balance int(10),
    -> primary key (id));
插入資料:
insert into account(name,balance) values('老王媳婦',100),('老王',10);
mysql> select * from account;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | 老王媳婦 |     100    |
|  2 | 老王        |      10 |
+----+--------------+---------+

老王媳婦有100元存在自己的微信賬戶上了,專門給老王每個月發零花錢用的,表現好給的多,老王也有自己的小金庫,目前已經攢到了10元零花錢了,哈哈哈。

begin

事務啟動方式1

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> 事務操作SQL......

start transaction [修飾符]

修飾符:
1. read only //只讀
2. read write //讀寫 預設
3. WITH CONSISTENT SNAPSHOT //一致性讀

事務啟動方式2

mysql> start transaction read only;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> 事務操作SQL......
如設定read only後,對資料進行修改會報錯:

mysql> start transaction read only;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update account set balance=banlance+30 where id = 2;
ERROR 1792 (25006): Cannot execute statement in a READ ONLY transaction.

commit

事務執行提交,提交成功則重新整理到磁碟

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

rollback

事務執行回滾,回到事務操作之前的狀態。

mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

這裡需要強調一下,ROLLBACK語句是我們程式設計師手動的去回滾事務時才去使用的,如果事務在執行過程中遇到了某些錯誤而無法繼續執行的話,事務自身會自動的回滾。

完整的提交例子

1月份,老王的表現很不錯,老王媳婦給他獎勵20元零花錢。

執行步驟:
1. 從老王媳婦賬戶讀取資料
2. 從老王媳婦賬戶上減掉20元
3. 從老王賬戶讀取資料
4. 給老王賬戶增加20元
5. 執行提交成功
6. 此時老王媳婦賬戶只有80元啦,而老王賬戶有30元啦,老王高興不得了咯
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> update account set balance=balance-20 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update account set balance=balance+20 where id = 2;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
賬戶餘額:
mysql> select * from account;
+----+--------------+---------+
| id | name  | balance |
+----+--------------+---------+
| 1 | 老王媳婦 | 80 |
| 2 | 老王  | 30 |
+----+--------------+---------+

完整的回滾例子

2月份,老王本來表現得很棒,堅持幹家務活和遛狗,老王媳婦要給他25元的零花錢,可老王不經誇啊,老王媳婦正在給老王轉零花錢時,突然看到桌子上老王手機收到一條小女生髮來的微信:親愛的王哥....,老王媳婦特別生氣,一怒之下撤回了轉賬,取消這個月的零花錢。

執行步驟:
1. 從老王媳婦賬戶讀取資料
2. 從老王媳婦賬戶上減掉25元
3. 從老王賬戶讀取資料
4. 給老王賬戶增加25元
5. 此時老王媳婦撤回之前的操作
6. 此時,老王和老王媳婦的賬戶餘額還是保持操作之前的數目
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update account set balance=balance-25 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update account set balance=balance+25 where id = 2;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
賬戶餘額:
mysql> select * from account;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | 老王媳婦 |      80 |
|  2 | 老王       |      30 |
+----+--------------+---------+

事務支援的儲存引擎

1. InnoDB
2. NDB

不支援的儲存引擎,比如在MyISAM上操作事務,事務不會生效,SQL語句直接自動執行提交,所以回滾對於不支援事務的儲存引擎是無效的。

create table tb1(
    -> id int(10) auto_increment,
    -> name varchar(30),
    -> primary key (id)
    -> )engine=myisam charset=utf8mb4;

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into tb1(name) values('Tom');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from tb1;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | Tom |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> rollback;//回滾無效
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)

mysql> select * from tb1;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | Tom |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)

事務的設定與檢視

檢視事務開啟情況:
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | ON |
+---------------+-------+

預設是事務自動提交的,每執行一條SQL就自動提交。

此時需要操作事務,則需要顯式開啟(begin or start transaction)和提交(commit)或回滾(rollback)。

如設定成OFF,則需要執行提交(commit)或回滾(rollback)操作時才會真正執行事務。

關閉自動提交方式

第一種

顯式的的使用START TRANSACTION或者BEGIN語句開啟一個事務。

第二種

把系統變數autocommit的值設定為OFF。

SET autocommit = OFF;

隱式提交情況

當我們使用START TRANSACTION或者BEGIN語句開啟了一個事務,或者把系統變數autocommit的值設定為OFF時,事務就不會進行自動提交,但是如果我們輸入了某些語句之後就會悄悄的提交掉,就像我們輸入了COMMIT語句了一樣,這種因為某些特殊的語句而導致事務提交的情況稱為隱式提交

定義或修改資料庫物件的資料定義語言(Data definition language,縮寫為:DDL)

所謂的資料庫物件,指的就是資料庫、表、檢視、儲存過程等等這些東西。當我們使用CREATE、ALTER、DROP等語句去修改這些所謂的資料庫物件時,就會隱式的提交前邊語句所屬於的事務。

BEGIN;
SELECT ... # 事務中的一條語句
UPDATE ... # 事務中的一條語句
... # 事務中的其它語句
CREATE TABLE ... # 此語句會隱式的提交前邊語句所屬於的事務
隱式使用或修改mysql資料庫中的表

隱式使用或修改mysql資料庫中的表。

當我們使用ALTER USER、CREATE USER、DROP USER、GRANT、RENAME USER、REVOKE、SET PASSWORD等語句時也會隱式的提交前邊語句所屬於的事務。

事務控制或關於鎖定的語句

事務控制或關於鎖定的語句。

當我們在一個事務還沒提交或者回滾時就又使用START TRANSACTION或者BEGIN語句開啟了另一個事務時,會隱式的提交上一個事務。

BEGIN;
SELECT ... # 事務中的一條語句
UPDATE ... # 事務中的一條語句
... # 事務中的其它語句
BEGIN; # 此語句會隱式的提交前邊語句所屬於的事務

或者當前的autocommit系統變數的值為OFF,我們手動把它調為ON時,也會隱式的提交前邊語句所屬的事務。

或者使用LOCK TABLES、UNLOCK TABLES等關於鎖定的語句也會隱式的提交前邊語句所屬的事務。

載入資料的語句

比如我們使用LOAD DATA語句來批量往資料庫中匯入資料時,也會隱式的提交前邊語句所屬的事務。

關於MySQL複製的一些語句

使用START SLAVE、STOP SLAVE、RESET SLAVE、CHANGE MASTER TO等語句時也會隱式的提交前邊語句所屬的事務。

其它的一些語句

使用ANALYZE TABLE、CACHE INDEX、CHECK TABLE、FLUSH、 LOAD INDEX INTO CACHE、OPTIMIZE TABLE、REPAIR TABLE、RESET等語句也會隱式的提交前邊語句所屬的事務。

事務的儲存點

概念

在事務對應的資料庫語句中打幾個點,我們在呼叫ROLLBACK語句時可以指定會滾到哪個點,而不是回到最初的原點。

有了事務的儲存點,我們在進行復雜的事務操作時,我們不用擔心一出錯直接回滾到最初狀態,就如一夜回到解放前。

使用語法

1. SAVEPOINT 儲存點名稱;//標記儲存點
2. ROLLBACK TO [SAVEPOINT] 儲存點名稱;//回滾到某一個儲存點
3. RELEASE SAVEPOINT 儲存點名稱;//刪除
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update account set balance=balance-20 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> savepoint action1;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> select * from account;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | 老王媳婦 |      60 |
|  2 | 老王       |      30 |
+----+--------------+---------+

mysql> update account set balance=balance+30 where id = 2;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> rollback to action1;//回滾到action1儲存點
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | 老王媳婦 |      60 |
|  2 | 老王       |      30 |
+----+--------------+---------+

參考:掘金小冊《MySQL 是怎樣執行的:從根兒上理解 MySQL》

書籍《MySQL高效能》

本作品採用《CC 協議》,轉載必須註明作者和本文連結

阿德

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