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Mysql中事务是什么?有什么用?

时间:2022-08-01 15:36:40  来源:今日头条  作者:java小悠

通过这一篇文章让你彻底了解事务,文章当中提供了很多真实示例,供大家参考学习!

目录

一、什么是事务?

事务 是一组操作的集合,它是一个不可分割的工作单位,事务会把所有的操作 作为一个整体一起向系统提交 或 撤销操作请求,即这些操作要么同时成功,要么同时失败。

在关系数据库中,一个事务可以是一条SQL语句,或者一组SQL语句;

JAVA当中,一个事务可以是一个接口,也可以是service层当中的一个方法;

举例:张三给李四转账1000块钱,张三银行账户的钱减少1000,而李四银行账户的钱要增加1000。 这一组操作就必须在一个事务的范围内,要么都成功,要么都失败。

 

正常情况:转账这个操作, 需要分为以下这么三步来完成

 

异常情况:转账这个操作, 也是分为以下这么三步来完成 , 在执行第三步是报错了, 这样就导致张三减少1000块钱, 而李四的金额没变, 这样就造成了数据的不一致, 就出现问题了。

 

为了解决上述的问题,就需要通过数据的事务来完成,我们只需要 在业务逻辑执行之前开启事务,执行完毕后提交事务。如果执行过程中报错,则回滚事务,把数据恢复到事务开始之前的状态 。

 

注意: 默认MySQL的事务是自动提交的,也就是说,当执行完一条DML语句时,MySQL会立即隐式的提交事务。

二、事务操作

光说不练肯定不行,下面我们通过sql来演示以上场景,首先演示没有事务的情况,然后再演示通过事务来控制的情况。事务控制mysql当中有两种方式,我们分别进行演示。

数据准备:

DROP TABLE IF EXISTS account;

CREATE TABLE account ( 
	id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID', 
	NAME VARCHAR ( 10 ) COMMENT '姓名', 
	money DOUBLE ( 10, 2 ) COMMENT '余额' 
) COMMENT '账户表';

INSERT INTO account ( NAME, money ) VALUES ( '张三', 2000 ),( '李四', 2000 );

1、没有事务会出现什么场景?

(1) 测试正常情况

-- 1. 查询张三余额 
select * from account where name = '张三'; 
-- 2. 张三的余额减少1000 
update account set money = money - 1000 where name = '张三'; 
-- 3. 李四的余额增加1000 
update account set money = money + 1000 where name = '李四';

 

(2) 测试异常情况

UPDATE account set money = 2000;
-- 1. 查询张三余额 
select * from account where name = '张三'; 
-- 2. 张三的余额减少1000 
update account set money = money - 1000 where name = '张三'; 
出错了.... (这里是故意整的不加注释,来模仿执行当前事务执行到中间报错了)
-- 3. 李四的余额增加1000 
update account set money = money + 1000 where name = '李四';

我们把数据都恢复到2000, 然后再次一次性执行上述的SQL语句(出错了… 这句话不符合SQL语 法,执行就会报错),检查最终的数据情况, 发现数据在操作前后不一致了。

 

2、控制事务方式一(手动提交)

mysql当中的事务默认是自动提交,什么是自动提交?

所谓自动提交就是每执行一条sql就进行提交一次。而实际我们在开发当中,往往会出现上面类似业务,多条sql同时执行,还要保证要么都成功要么都失败。而在java当中我们并没有看到过什么commit提交事务,什么rollback回滚事务的相关sql,这是因为我们使用的持久层框架都进行了封装,例如MyBatis默认就是手动提交事务。而他的commit和rollback全权由框架来管控。

什么是手动提交事务?

只要不执行commit,那么mysql会认为你所执行的sql都是在一个事务当中,当commit的时候,假如成功了就都成功了,一旦执行的sql有异常,就全部回滚!

SELECT @@autocommit ;
SET @@autocommit = 0 ;
COMMIT;
ROLLBACK;

注意:

  • 上述的这种方式,我们是修改了事务的自动提交行为, 把默认的自动提交修改为了手动提交, 此时我们执行的DML语句都不会提交,需要手动的执行commit进行提交。
  • SET @@autocommit = 0 ; 设置手动提交 是临时生效(只对当前会话有效),一旦会话关闭就没了。想要设置永久手动提交可以通过mysql的配置文件当中添加 autocommit=0 然后重启即可。

什么是会话?

会话并不是指的客户端连接,一个客户端连接可以创建多个会话,navicate应该都用过,通过下图应该会一目了然!下面两个查询界面就是两个会话!

 

sql测试:

提交事务之后会发现数据根本没修改成功,原因就是执行过程遇到了报错,然后自动会进行回滚!

-- 先改为手动提交
SET @@autocommit = 0 ;

-- 1. 查询张三余额 
select * from account where name = '张三'; 
-- 2. 张三的余额减少1000 
update account set money = money - 1000 where name = '张三'; 
出错了.... (这里是故意整的不加注释,来模仿执行当前事务执行到中间报错了)
-- 3. 李四的余额增加1000 
update account set money = money + 1000 where name = '李四';
-- 4. 提交事务 
COMMIT;

3、控制事务方式二(通过命令开启事务)

除了上面所说的改为手动提交,还有一种就是通过sql来指定我要创建一个事务,commit的时候就是事务结束当前事务的时候。

  • 开启事务: START TRANSACTION 或 BEGIN ;
  • 提交事务: COMMIT;
  • 回滚事务: ROLLBACK;

sql测试:

-- 开启事务 
start transaction 
-- 1. 查询张三余额 
select * from account where name = '张三'; 

-- 2. 张三的余额减少1000 
update account set money = money - 1000 where name = '张三'; 

-- 3. 李四的余额增加1000 
update account set money = money + 1000 where name = '李四'; 

-- 如果正常执行完毕, 则提交事务 
commit; 

-- 如果执行过程中报错, 则回滚事务(commit失败的时候会自动执行回滚,不需要我们管) 
-- rollback;

三、事务四大特性

事务应该具有4个属性:原子性、一致性、隔离性、持久性。这四个属性通常称为 ACID特性 。

  • 原子性(atomicity) 。一个事务是一个不可分割的工作单位,事务中包括的操作 要么都做,要么都不做 。
  • 一致性(consistency) 。事务必须是使 数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态 。一致性与原子性是密切相关的。
  • 隔离性(isolation) 。一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作和使用的数据对并发的其他事务是隔离的, 并发执行的各个事务之间不能互相干扰 。
  • 持久性(durability) 。持久性也称永久性(permanence),指一个事务一旦提交,它 对数据库中数据的改变就应该是永久性的 。接下来的其他操作或故障不应该对其有任何影响。

假设我现在去ATM机转账,将我的建设银行卡的1000块钱转到中国银行的卡里去。程序可能是这样执行的:

第一步:从建设银行卡的余额里扣除1000;

第二步:然后再从中国银行的卡的余额里增加1000。

假如在第一步执行完之后服务器宕机了,那么显然第二步将无法完成,我的建设银行卡被扣了1000,但中国银行的卡却没增加,我将白白损失了1000块钱。在数据库中,这就是所谓的“不一致性状态”。

那么如何实现“一致性”呢?

事实上,ACID中的AID都是为了实现C的。事务的最终目的就是为了实现“ 一致性 ”。如果转账的操作具有原子性,那么在中途出现错误的时候发生回滚,就不会出现不一致的情况,可见,“原子性”和“一致性”是紧密联系在一起的!

四、事务的隔离性

这里再重点提一下ACID当中的 隔离性(isolation) 。

隔离性是针对数据资源的并发访问,规定了 各个事务之间相互影响的程度 。

举例:为了疫情防控,各个城市针对于每个人的出行情况,出了对应的隔离级别,例如低风险的回老家就是3天两检,中风险的就是隔离14天,特别严重的就是集中隔离21天,等等。。。

隔离级别就是为了防止出现问题,而定的规则!

而事务的隔离性也分为了4种类型的隔离级别,这些隔离级别专门用于应对 数据资源并发访问 下不同问题的场景。(就好比上面的例子,每个隔离级别都是对应一个场景,三天两检就是对应的低风险)。

1、并发事务下会产生什么问题?

什么是并发事务?

并发事务就是多个客户端同时开启事务,或者是多个会话同时开启事务!Java当中一个接口就是一个事务,也可以称之为一次会话,接口当中包含了很多sql,当并发访问接口的时候会出现什么问题,也被称为并发事务问题。当然本篇主要以数据库并发事务产生的问题为主!

隔离级别专门用于应对 数据资源并发访问 下不同问题的场景,那么究竟有哪些问题呢?有三个:脏读、不可重复读、幻读

  • 脏读: 读到了还没有提交事务的数据,简称读未提交

举例:如果一个事务B对数据进行了更改,但是还没有提交,而另一个事务A就可以读到事务B尚未提交的更新结果。这样,当事务B进行回滚时,那么事务A开始读到的数据就是一笔脏数据。

 

  • 不可重复读: 同一个事务在事务过程中,对同一个数据进行读取操作,读取到的结果不同。

举例:事务 A 多次读取同一数据,但事务 B 在事务A多次读取的过程中,对数据作了更新并提交,导致事务A多次读取同一数据时,结果 不一致。

 

  • 幻读: 一个事务按照条件查询数据时,没有对应的数据行,但是在插入数据时,又发现这行数据已经存在,好像出现了 “幻影”。

 

不可重复读侧重表达 读-读,幻读则是说 读-写,用写来证实读的是鬼影。

如何避免:

  • 要避免脏读,需要控制在事务没有提交更新前,其他事务无法看到此事务的更新结果。
  • 要避免不可重复读,假如查询单条数据,可以通过行锁,范围查询可以进行表锁。
  • 要避免幻读,需要将整张表都锁住了。

2、事务的隔离级别

上述所说的"脏读",“不可重复读”,"幻读"这些问题,其实就是数据库读一致性问题,必须由数据库提供的事务隔离机制来进行解决。

 

  • 读未提交(Read Uncommitted): 最低的隔离级别。一个事务可以读取另一个事务没有提交的更新结果。它是性能最好,也可以说它是最野蛮的方式,因为它压根儿就不加锁,所以根本谈不上什么隔离效果,可以理解为没有隔离。
  • 读已提交(Read Committed): 一个事务的更新操作只有在提交了之后,才会被另一个事务读取到同一笔数据更新后的结果。
  • 可重复读(Repeatable Read): 在整个事务中,对同一笔数据的读取结果是相同的,不管其他事务是否同时在对这笔数据进行更新,也不管这笔更新是否提交。
  • 串行化(SERIALIZABLE): 串行化就相当于处理一个人请求的时候,别的人都等着。读的时候加共享锁,也就是其他事务可以并发读,但是不能写。写的时候加排它锁,其他事务不能并发写也不能并发读。

注意:

  • MySQL默认事务隔离级别为可重复读(RR),oracle默认事务隔离级别为读已提交(RC)。
  • MySQL存在幻读,而oracle存在不可重复读和幻读的情况!
  • 数据库的事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价越大;

命令:

show variables like 't%_isolation';
select @@session.transaction_isolation;
select @@global.transaction_isolation;

注意:早期版本的mysql中用的变量名称是tx_isolation,5.7.20版本之后,用的是transaction_isolation。

事务隔离级别分为会话和全局,会话在上面有提到过,一个客户端可以有多个会话。会话一旦关闭,设置的就失效了。可以通过以下命令针对两种进行修改, SESSION就是会话级别的 , GLOBAL全局的

SET [ SESSION | GLOBAL ] TRANSACTION ISOLATION LEVEL { READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE }

如下示例,修改会话事务隔离级别为 READ UNCOMMITTED:

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

(1)首先演示第一种:读未提交(Read Uncommitted)

首先读未提交会出现脏读,那么我们就进行通过读未提交来演示脏读!

我们就还是以这两条数据进行演示,其次我们要进行演示并发场景,就需要两个客户端,那么我们直接通过cmd打开两个窗口 来进行连接mysql演示并发场景。

打开cmd通过命令进行连接: mysql -hlocalhost -u账号 -p密码

 

我的客户端查出来的数据是乱码的,应该是数据库编码有问题,但是这不影响我们演示

以下示例就是典型的脏读,也就是读取到了他没有提交的数据,没有提交就意味着数据并没有存到磁盘,他很有可能会进行回滚,一旦回滚,而别的客户端读到了他没提交的数据,而且还依赖这些脏数据做了别的操作,那将后果不堪设想!

 

(2)第二种:读已提交(Read Committed)

读已提交可以避免脏读,这我们就不再测试了,想测试的可以按照上面的测试方法进行测试,看看是否会有以上问题!

读已提交存在不可重复读和幻读的问题,同时也是oracle默认的隔离级别,我们重点演示不可重复读!

 

其实仔细想想不可重复读其实并不是很严重,他无非是在一个事务当中多次读取可能值不一样,但是他读出来的都是提交过后的,也就意味着永远是最新的数据,有时候未必是一件坏事!!!

(3)第三种:可重复读(Repeatable Read)

可重复读可以避免脏读和不可重复读情况,但是没办法避免幻读,所以本次重点演示幻读!

在测试这个的时候我们需要将id自增给关掉,自增的情况下不会出现这种情况!

新增的时候发现报错,原因就是id为主键唯一,但是不是新增,在新增的时候实际上数据库已经存在了id为3的数据,导致新增失败,而他在这个事务当中不管怎么去查,也查不到id为3的数据,这就是幻觉!!!

 

说白了不可重复读就是在当前事务当中,不管别的客户端操作没操作过数据,他查到的都是他开启事务之前的数据。所以他根本不可能存在脏读,也不可能存在不可重复读。

(4)第四种:串行化(Serilizable)

读的时候加共享锁,也就是其他事务可以并发读,但是不能写。写的时候加排它锁,其他事务不能并发写也不能并发读。

 

五、本章总结

本篇文章要求掌握的:

  1. mysql当中事务默认是自动提交,可以改为手动提交
  2. 在一次事务当中,假如出现异常,事务会自动进行回滚
  3. 通过以上示例,如果还不知道事务是干什么的,建议多读几次,事务知识点太重要了,特别是学习后端的兄弟们!
  4. 数据库当中,并发事务会引发什么问题?幻读、不可重复读、脏读
  5. 隔离级别就是为了解决 并发事务可能会引发的问题 而诞生的,其中分为了四种级别,我们可以根据自己系统的情况进行自由选择,事务隔离越严格,并发副作用越小,但付出的代价越大。正常开发当中一般都会采用默认的。
    四种分别是:读未提交、读已提交、不可重复读、串行化。
  6. 并发事务会引发什么问题,还有隔离级别 这两个都是面试经常会问的!!!

原文链接:
https://blog.csdn.NET/weixin_43888891/article/details/126024380?utm_source=tuicool&utm_medium=referral



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