Kaze
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Published on 2023-10-20 / 12 Visits
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03事务隔离:为什么你改了我还看不见?

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总结

  1. 事务的特性:ACID(Atomicity、Consistency、Isolation、Durability)即原子性、一致性、隔离性、持久性

  2. 多事务同时执行的时候,可能会出现的问题:脏读、不可重复读、幻读 。

    脏读:读到其他事务未提交的数据;

    不可重复读:前后读取的记录内容不一致;

    幻读:前后读取的记录数量不一致。

  3. 事务隔离级别:读未提交、读提交、可重复读、串行化

  4. 不同事务隔离级别的区别:

    • 读未提交:一个事务还未提交,它所做的变更就可以被别的事务看到

    • 读已提交:一个事务提交之后,它所做的变更才可以被别的事务看到

    • 可重复读:一个事务执行过程中看到的数据是一致的。未提交的更改对其他事务是不可见的

    • 串行化:对应一个记录会加读写锁,出现冲突的时候,后访问的事务必须等前一个事务执行完成才能继续执行

      这4种隔离级别,并行性能依次降低,安全性依次提高。

  5. 事务隔离级别的实现:

    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。“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。

  6. 事务隔离的实现:每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作。同一条记录在系统中可以存在多个版本,这就是数据库的多版本并发控制(MVCC)。不同时刻启动的事务会有不同的 read-view。

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  7. 回滚日志什么时候删除?系统会判断当没有事务需要用到这些回滚日志的时候,回滚日志会被删除。

  8. 什么时候不需要了?当系统里没有比这个回滚日志更早的read-view的时候。

  9. 为什么尽量不要使用长事务。长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图,在这个事务提交之前,回滚记录都要保留,这会导致大量占用存储空间。除此之外,长事务还占用锁资源,可能会拖垮库。

  10. 事务启动方式:

    一、显式启动事务语句,begin或者start transaction,提交commit,回滚rollback;

    二、set autocommit=0,该命令会把这个线程的自动提交关掉。这样只要执行一个select语句,事务就启动,并不会自动提交,直到主动执行commit或rollback或断开连接。

  11. 建议使用方法一,如果考虑“多一次交互”问题,可以使用commit work and chain语法。在autocommit=1的情况下用begin显式启动事务,如果执行commit则提交事务。如果执行commit work and chain则提交事务并自动启动下一个事务。

思考题

系统里面应该避免长事务,如果你是业务开发负责人同时也是数据库负责人,你会有什么方案来避免出现或者处理这种情况呢?

首先,从应用开发端来看:

  1. 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。

  2. 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。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。

  3. 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。

其次,从数据库端来看:

  1. 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 where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started)) > 60
    查找持续时间超过 60s 的事务
    
  2. Percona 的 pt-kill 这个工具不错,推荐使用;

  3. 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;

  4. 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。


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