mysql 事务sleep是什么状态

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mob64ca13fa2f9e 2024-07-11 18:08:15

文章标签 mysql 事务sleep是什么状态 mysql 数据库 java 数据结构 文章分类 MySQL 数据库

首先什么是事务？

MySQL中的事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元，这个工作单元中的所有操作，要么都成功，要么都失败。

数据库一般都会并发执行多个事务，多个事务可能会并发的对相同的一批数据进行增删改查操作。这样就会带来一些问题 (如脏读、脏写下面我们详细介绍)。

为了解决多事务的并发问题，数据库设计了

事务隔离机制、
锁机制、
MVCC多版本并发控制隔离机制

等来解决多事务并发问题。

在事务这个逻辑工作单元中，所有的操作看做是一个整体。要么整体都成功要么都失败。

那么事务用于做什么？

保证业务的完整性
保证数据的正确性

事务拥有四大特性：

原子性
一致性
隔离性
持久性

下面我们详细介绍一下事务的特性。

1.原子性

事务是一个原子操作单元，其对数据的修改，要么全都执行、要么全都不执行(在操作层面，所有操作要么全部成功要么全部失败)

通过undolog(回滚日志)实现事务的原子性

2.一致性

数据层面：在事务开始和完成时，数据都必须保持一致状态
引擎层面：undolog(回滚日志)、redolog(重做日志)
服务层面：binlog(归档日志)。

3.隔离性

数据库系统提供了一定的隔离机制(mysql默认的隔离级别是 repeatable-read 可重复读)，保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行(事务处理过程中的中间状态外部是不可见的)

事务隔离级别有哪些呢？

read-uncommitted 读未提交

read-committed 读已提交

repeatable-read 可重复读

serilizable 可串行化

从名字可以看出分出了严谨的级别，数据库的事务隔离越严格，并发副作用就越小。但是付出的代价就越大。

比如串行化无论进行增删改查什么操作，都会对数据进行加锁，在这期间，其他事务是无法对这些记录进行操作的，如果想操作，只能等待前面事务提交后再执行。

# 查看数据库当前事务隔离级别
select @@tx_isolation;
# 设置事务隔离级别 (后面跟上对应的隔离级别)
set tx_isolation = 'repeatable-read';
# 设置全局事务隔离界别 (上面单独的设置 是针对与当前会话窗口)
set global tx_isolation = 'repeatable-read';

那么使用低隔离限制的事务隔离级别会有什么问题呢？

(1)、脏读(一个事务读取了其他事务未提交的数据)

当事务隔离级别设置为 read-uncommitted 时，会出现脏读的情况。

#会话窗口A 
set tx_isolation = 'read-uncommitted'; #设置事务隔离级别为读未提交
select @@tx_isolation;                 #查看事务隔离级别是否设置成功
begin;                                 #开启事务

#假设往 user 表里插入一条数据
insert into user values (1,'华强','34岁')   
#插入完后 查询user表 ，目前只有一个 华强用户
select * from user;

#当会话B 执行完插入后 ，再进行查询。
select * from user; 
#可以发现 数据库里有会话B 插入 但是还未提交的数据 这就是脏读现象

commit;                                #关闭事务

#会话窗口B 
set tx_isolation = 'read-uncommitted'; #设置事务隔离级别为读未提交
select @@tx_isolation;                 #查看事务隔离级别是否设置成功
begin;                                 #开启事务

#假设往 user 表里插入一条数据
insert into user values (4,'沙僧','539岁')

(2)、不可重复读(一个事务对同样查询条件的数据进行多次查询时，得到的结果不一致)

#会话窗口A 
set tx_isolation = 'read-committed';   #设置事务隔离级别为读未提交
select @@tx_isolation;                 #查看事务隔离级别是否设置成功

#假设往 user 表里插入一条数据
insert into user values (1,'华强','34岁')

begin;                                 #开启事务

#执行查询语句，目前应可以看到 1条 为华强的数据
select * from user;

#等会话B 的update 执行完后再进行 select 查询，查询时会发现 华强 变成了 沙僧
select * from user;
#这就是不可重读,即为 相同的查询语句 在隔离的事务里 不同的时刻中 查询出来的结果不一致
#这不符合事务的隔离性

#会话窗口B
#当会话A执行完 第一个select 后，进行update 操作
update user set username = '沙僧' where id = 1

(3)、幻读(一个读取到的数据可以是表中不存在的数据)

#会话窗口A 
set tx_isolation = 'repeatable-read';  #设置事务隔离级别为 可重复读
select @@tx_isolation;                 #查看事务隔离级别是否设置成功

#先往 user 表里插入三条数据
insert into user values (1,'华强','34岁')
insert into user values (2,'沙僧','413岁')
insert into user values (3,'三藏','3岁')

begin;                                 #开启事务

#现在查询的时候 可以看到 3条数据
select * from user;   
#当窗口B 执行完后 再进行查询，就只可以看到两条了
select * from user;   
#这叫幻读 就是 事务A读取到了 事务B删除了的数据，不符合隔离性

#会话窗口B 
set tx_isolation = 'repeatable-read';  #设置事务隔离级别为 可重复读
select @@tx_isolation;                 #查看事务隔离级别是否设置成功


begin;                                 #开启事务

#删除一条数据
delect from user where id = 3;

事务的隔离性底层是如何实现的呢？

使用读写锁和 MVCC(多版本并发控制)

3.1、读写锁

锁的分类：

性能上：乐观锁(每次对数据进行操作时，认为没有其他事务在对该数据进行操作，仅在提交前进行对比，之前数据被修改的话则重新操作)

悲观锁(不管何时认为都有别的事务和我抢，而直接加锁)

操作类型上：读锁：针对同一份数据，多个读操作可以同时进行不会互相影响。

写锁：在“写”操作没有完成前，阻塞别的事务读写

简单来说就是读锁会堵塞写，不限制读。写锁会把读写都限制。

数据操作粒度上：

全局锁：对整个库的表都加锁。（通常是备份整个库的时候使用，限制其插入更新删除操作）

#加全局锁
flush tables with read lock;
#解全局锁
unlock tables;

表锁：每次操作直接锁住整张表，开销小加锁快不会出现死锁。包括表读锁、表写锁和元数据锁。锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。

#读锁 所有线程可以读，当前线程写会出错，其他线程写会阻塞
lock table xxx read;
#写锁 当前线程 可以读写，其他线程读写 会阻塞
lock table xxx write;
#解锁 
unlock tables;

行锁：针对表中某一行进行锁定。开销大，加锁慢；会出现死锁。锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。

#共享锁 - 又称s锁 - 允许当前事务读取一行，阻止其他事务获取相同数据集的排它锁
select * from regions where id = 13 lock in share mode 
#排它锁 - 又称x锁 - 允许当前事务更新数据，阻止其他事务获取相同数据集的共享锁和排它锁
select * from regions where id = 13 for update

3.2、一致性快照读（MVCC-多版本并发控制）

MVCC多版本并发控制，可通过这种方式在保证其性能的基础上实现事务的隔离级别，例如，MySQL中的 RC(read-committed)、RR(repeatable-read)底层就是通过 MVCC实现的。

那么MVCC底层逻辑是如何实现的呢？

MVCC实现原理主要依赖于记录中的 undolog(回滚日志)、readview、三个隐藏字段来实现的.

三个隐藏字段有哪些？

mysql 事务sleep是什么状态_java

DB_TRX_ID ：记录创建这条记录或最后一次修改记录的事务id。
DB_ROLL_PTR：回滚指针，指向这条记录的上一个版本，用于配合undolog实现数据的回滚。
DB_ROW_ID：隐藏的主键，如果数据表中没有主键、也没有非空且唯一的字段，那么innodb 会自动生成一个row_id

如何理解MVCC中的版本链？

当我们开启了一个事务，并且这个事务要对数据进行更新，此时会产生一条undolog日志，多个事务同事操作这一条记录的时候，那就会产生多个版本的undolog日志，这些日志会通过 DB_ROLL_PTR回滚指针，来构成一个链表，这个链表就称之为版本链。

mysql 事务sleep是什么状态_数据库_02

ReadView？

ReadView提供了某一时刻事务系统的一个快照读，主要用来做“可见性”判断。这个ReadView中也保存了对事务不可见的一些其他事务的ID。

ReadView的应用场景：

对于Read-Committed 和 repeatable-read 隔离级别，都要读取已经提交的事务数据，也就是说如果版本链中的事务没有提交，该版本的记录是不能被读取的，那哪些版本的事务是可以被读取的呢？此时就引入了ReadView。

MySQL中 RC、RR隔离级别底层都是通过MVCC实现的。

ReadView中包含如下属性：

m_ids:截止到当前事务id，之前所有活跃中的事务id。(即没有commit的事务id)
min_trx_id:记录活跃事务id中(m_ids)的最小值。
max_trx_id:当前事务id 的下一个值。
creator_trx_id:保存创建ReadView的当前事务id。

ReadView会根据这四个属性，再结合undolog日志版本链，实现mvcc机制。

事务隔离（RC-ReadCommitted RR-Repeatable Read）是何时创建ReadView视图的？

RC Read-Committed 隔离级别，是在每次select的时候创建ReadView(每次查询都创建新的ReadView 会出现幻读和重复读的情况)
RR Repeatable-Read 隔离级别，是在第一次select的时候创建的ReadView(之后的每次select都读到第一次select 的值，这样不会出现幻读的情况)