事务隔离
什么是事务
保证一组数据库操作,要么全部成功,要么全部失败
在 MySQL 中,事务支持是在引擎层(InnoDB)实现的。
# 事务性质
- Atomicity 原子性
- Consistency 一致性
- Isolation 隔离性
- Durability 持久性
# 隔离级别
多事务执行会出现的问题:
- 脏读(dirty read)
- 不可重复读(non-repeatable read)
- 幻读(phantom read)
隔离级别
- 读未提交,一个事务还没提交时,它做的变更就能被别的事务看到。
- 读提交,一个事务提交之后,它做的变更才会被其他事务看到。
- 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。当然在可重复读隔离级别下,未提交变更对其他事务也是不可见的。
- 串行化,顾名思义是对于同一行记录,“写”会加“写锁”,“读”会加“读锁”。当出现读写锁冲突的时候,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 和 可重复读
其中“读提交”和“可重复读”比较难理解,所以我用一个例子说明这几种隔离级别。假设数据表 T 中只有一列,其中一行的值为 1,下面是按照时间顺序执行两个事务的行为。
create table T(c int) engine=InnoDB;
insert into T(c) values(1);
2
我们来看看在不同的隔离级别下,事务 A 会有哪些不同的返回结果,也就是图里面 V1、V2、V3 的返回值分别是什么。
- 若隔离级别是“读未提交”, 则 V1 的值就是 2。这时候事务 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。
- 若隔离级别是“读提交”,则 V1 是 1,V2 的值是 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 还是 1,遵循的就是这个要求:事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的。
- 若隔离级别是“串行化”,则在事务 B 执行“将 1 改成 2”的时候,会被锁住。直到事务 A 提交后,事务 B 才可以继续执行。所以从 A 的角度看, V1、V2 值是 1,V3 的值是 2。
事务A | 事务B | 读未提交 | 读提交 | 可重复读 | 串行化 |
---|---|---|---|---|---|
启动事务 查询得到值1 | 启动事务 | ||||
查询得到值1 | |||||
将1改成2 | B虽未提交 但修改已被A看见 | B提交后 A才看见 | 执行期间 数据一致 | B修改时A被锁 | |
查询得到值V1 | V1=2 | V1=1 | V1=1 | V1=1 | |
提交事务B | 只要未提交,看到的就不变 | 这里B会提交失败 等A提交后B才提交,A看到的还是1 | |||
查询得到值V2 | V2=2 | V2=2 | V2=1 | V2=1 | |
提交事务A | |||||
查询得到值V3 | V3=2 | V3=2 | V3=2 | V3=2 |
# 不同隔离级别 视图创建差异
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。
# Oracle迁移事项
Oracle 数据库的默认隔离级别其实就是“读提交”
因此对于一些从 Oracle 迁移到 MySQL 的应用,为保证数据库隔离级别的一致,你一定要记得将 MySQL 的隔离级别设置为“读提交”。
mysql默认的事务隔离级别是可重复读
将启动参数 transaction-isolation
的值设置成 READ-COMMITTED
。你可以用 show variables
来查看当前的值。
show variables like 'transaction_isolation';
+-----------------------+----------------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+----------------+
| transaction_isolation | READ-COMMITTED |
+-----------------------+----------------+
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3
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6
7
# 可重复度的场景
事务启动时的视图可以认为是静态的,不受其他事务更新的影响。
在多数查询比对场景下十分受用,不会因为数据更新影响现在比对的场景
# 事务隔离的实现
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如下图
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。
尽量不用长事务
警告
- 系统会存放很老的事务视图,占用大量存储空间
- 还占用锁资源,也可能拖垮整个库
# 如何避免长事务
开发
- 确认是否使用了 set autocommit=0。这个确认工作可以在测试环境中开展,把 MySQL 的 general_log 开起来,然后随便跑一个业务逻辑,通过 general_log 的日志来确认。一般框架如果会设置这个值,也就会提供参数来控制行为,你的目标就是把它改成 1。
show variables like 'general_log'; -- 查看general_log是否开启
- 确认是否有不必要的只读事务。有些框架会习惯不管什么语句先用 begin/commit 框起来。我见过有些是业务并没有这个需要,但是也把好几个 select 语句放到了事务中。这种只读事务可以去掉。
- 业务连接数据库的时候,根据业务本身的预估,通过 SET MAX_EXECUTION_TIME 命令,来控制每个语句执行的最长时间,避免单个语句意外执行太长时间。(为什么会意外?在后续的文章中会提到这类案例)
DBA
- 监控 information_schema.Innodb_trx 表,设置长事务阈值,超过就报警 / 或者 kill;
select * from information_schema.INNODB_TRX;
- Percona 的 pt-kill 这个工具不错,推荐使用; 参考链接 (opens new window)
-- 执行杀操作select大于30s:
pt-kill --host=192.168.5.7 --port=3306 --user=root --password=hankyoon --match-info "select|SELECT" --busy-time 30 --victims all --interval 10 --daemonize --kill --log=/tmp/pt_select_kill.log
-- 执行杀操作针对yoon库select大于30s:
pt-kill --host=192.168.5.7 --port=3306 --user=root --password=hankyoon --match-db='yoon' --match-info "select|SELECT" --busy-time 30 --victims all --interval 10 --daemonize --kill --log=/tmp/pt_select_yoon_kill.log
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- 在业务功能测试阶段要求输出所有的 general_log,分析日志行为提前发现问题;
- 如果使用的是 MySQL 5.6 或者更新版本,把 innodb_undo_tablespaces 设置成 2(或更大的值)。如果真的出现大事务导致回滚段过大,这样设置后清理起来更方便。
# 事务启动方式
- 显示启动事务
begin 或 start transaction。配套的提交语句是 commit,回滚语句是 rollback。
- 线程自动提交被关掉
警告
set autocommit=0
,这个命令会将这个线程的自动提交关掉。导致长事务
意味着如果你只执行一个 select 语句,这个事务就启动了,而且并不会自动提交。这个事务持续存在直到你主动执行 commit 或 rollback 语句,或者断开连接。
commit work and chain
- 在
autocommit = 1
的情况下 - 用
begin
显式启动的事务 - 执行
commit work and chain
,则是提交事务并自动启动下一个事务
提示
这样也省去了再次执行 begin 语句的开销。同时带来的好处是从程序开发的角度明确地知道每个语句是否处于事务中。