MySQL数据库事务

当多个用户访问同一数据时,一个用户在更改数据的过程中可能有其它用户同时发起更改请求,为保证数据的一致性状态,MySQL引入了事务。

本章仅介绍事务控制语句和隔离级别。

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数据库事务及其特性介绍

数据库的事务(Transaction)是一种机制一个操作序列,包含了一组数据库操作命令。事务把所有的命令作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求,即这一组数据库命令要么都执行,要么都不执行,因此事务是一个不可分割的工作逻辑单元。

在数据库系统上执行并发操作时,事务是作为最小的控制单元来使用的,特别适用于多用户同时操作的数据库系统。例如,航空公司的订票系统、银行、保险公司以及证券交易系统等。

事务具有 4 个特性,即原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability),这 4 个特性通常简称为 ACID

1. 原子性

事务是一个完整的操作。事务的各元素是不可分的(原子的)。事务中的所有元素必须作为一个整体提交或回滚。如果事务中的任何元素失败,则整个事务将失败。

以银行转账事务为例,如果该事务提交了,则这两个账户的数据将会更新。如果由于某种原因,事务在成功更新这两个账户之前终止了,则不会更新这两个账户的余额,并且会撤销对任何账户余额的修改,事务不能部分提交。

2. 一致性

当事务完成时,数据必须处于一致状态。也就是说,在事务开始之前,数据库中存储的数据处于一致状态。在正在进行的事务中,数据可能处于不一致的状态,如数据可能有部分被修改。然而,当事务成功完成时,数据必须再次回到已知的一致状态。通过事务对数据所做的修改不能损坏数据,或者说事务不能使数据存储处于不稳定的状态。

以银行转账事务事务为例。在事务开始之前,所有账户余额的总额处于一致状态。在事务进行的过程中,一个账户余额减少了,而另一个账户余额尚未修改。因此,所有账户余额的总额处于不一致状态。事务完成以后,账户余额的总额再次恢复到一致状态。

3. 隔离性

对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的,这表明事务必须是独立的它不应以任何方式依赖于或影响其他事务。修改数据的事务可以在另一个使用相同数据的事务开始之前访问这些数据,或者在另一个使用相同数据的事务结束之后访问这些数据。

另外,当事务修改数据时,如果任何其他进程正在同时使用相同的数据,则直到该事务成功提交之后,对数据的修改才能生效。张三和李四之间的转账与王五和赵二之间的转账,永远是相互独立的。

4. 持久性

事务的持久性指不管系统是否发生了故障,事务处理的结果都是永久的。

一个事务成功完成之后,它对数据库所作的改变是永久性的,即使系统出现故障也是如此。也就是说,一旦事务被提交,事务对数据所做的任何变动都会被永久地保留在数据库中。

事务的 ACID 原则保证了一个事务或者成功提交,或者失败回滚,二者必居其一。因此,它对事务的修改具有可恢复性。即当事务失败时,它对数据的修改都会恢复到该事务执行前的状态。

MySQL执行事务的语法和流程

MySQL 提供了多种存储引擎来支持事务的存储引擎有 InnoDB 和 BDB,其中,InnoDB 存储引擎事务主要通过 UNDO 日志和 REDO 日志实现,MyISAM 存储引擎不支持事务。

拓展:任何一种数据库,都会拥有各种各样的日志,用来记录数据库的运行情况、日常操作、错误信息等,MySQL 也不例外。例如,当用户 root 登录到 MySQL 服务器,就会在日志文件里记录该用户的登录时间、执行操作等。

为了维护 MySQL 服务器,经常需要在 MySQL 数据库中进行日志操作:

        UNDO 日志:复制事务执行前的数据,用于在事务发生异常时回滚数据

        REDO 日志:记录在事务执行中,每条对数据进行更新的操作,当事务提交时,该内容将被刷新到磁盘。

默认设置下,每条 SQL 语句就是一个事务,即执行 SQL 语句后自动提交。

为了达到将几个操作做为一个整体的目的,需要使用 BEGIN 或 START TRANSACTION 开启一个事务,或者禁止当前会话的自动提交。

1. 执行事务的语法和流程

SQL 使用下列语句来管理事务。

1) 开始事务

BEGIN;  或  START TRANSACTION;

2) 提交事务

COMMIT;

COMMIT 表示提交事务,即提交事务的所有操作,具体地说,就是将事务中所有对数据库的更新都写到磁盘上的物理数据库中,事务正常结束。

提交事务,意味着将事务开始以来所执行的所有数据都修改成为数据库的永久部分,因此也标志着一个事务的结束。一旦执行了该命令,将不能回滚事务。只有在所有修改都准备好提交给数据库时,才执行这一操作。

3) 回滚(撤销)事务

ROLLBACK;

ROLLBACK 表示撤销事务,即在事务运行的过程中发生了某种故障,事务不能继续执行,系统将事务中对数据库的所有已完成的操作全部撤销,回滚到事务开始时的状态。这里的操作指对数据库的更新操作。

当事务执行过程中遇到错误时,使用 ROLLBACK 语句使事务回滚到起点或指定的保持点处。同时,系统将清除自事务起点或到某个保存点所做的所有的数据修改,并且释放由事务控制的资源。因此,这条语句也标志着事务的结束。

在 MySQL 中,事务的默认隔离级别是 REPEATABLE-READ (可重读)隔离级别,即事务未结束时(未执行COMMIT或 ROLLBACK),其它会话只能读取到未提交数据。

2. 注意事项

MySQL 事务是一项非常消耗资源的功能,大家在使用过程中要注意以下几点。

1) 事务尽可能简短

事务的开启到结束会在数据库管理系统中保留大量资源,以保证事务的原子性、一致性、隔离性和持久性。如果在多用户系统中,较大的事务将会占用系统的大量资源,使得系统不堪重负,会影响软件的运行性能,甚至导致系统崩溃。

2) 事务中访问的数据量尽量最少

当并发执行事务处理时,事务操作的数据量越少,事务之间对相同数据的操作就越少。

3) 查询数据时尽量不要使用事务

对数据进行浏览查询操作并不会更新数据库的数据,因此应尽量不使用事务查询数据,避免占用过量的系统资源。

4) 在事务处理过程中尽量不要出现等待用户输入的操作

在处理事务的过程中,如果需要等待用户输入数据,那么事务会长时间地占用资源,有可能造成系统阻塞。


总结:

1) 数据库有增删改查,查的话也是依赖于事务但不涉及undo数据回滚和redo刷新到磁盘,这只是个人理解。事务的注意事项3可知,看使用方法得当否,查询尽量不使用事务。

2) 数据库有的需要commit,有的会自动提交,想必和数据库设置了事务的自动提交。MySQL如何设置事务自动提交呢?

3)  MySQL中事务的默认隔离级别是REPEATABLE-READ(可重读)隔离级别,这有什么好处?其它的隔离级别还有哪些呢?

4) MySQL支持事务数最大上限是多少?曾经遇到一个问题,FireBird事务超了,数据库返回904,这也是本篇文章的由来。

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