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数据库事务的四种隔离级别

数据库事务的四种隔离级别

数据库事务的四种隔离级别数据库事务的隔离级别有4种,由低到⾼分别为Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable 。

⽽且,在事务的并发操作中可能会出现脏读,不可重复读,幻读。

下⾯通过事例⼀⼀阐述它们的概念与联系。

Read uncommitted读未提交,顾名思义,就是⼀个事务可以读取另⼀个未提交事务的数据。

事例:⽼板要给程序员发⼯资,程序员的⼯资是3.6万/⽉。

但是发⼯资时⽼板不⼩⼼按错了数字,按成3.9万/⽉,该钱已经打到程序员的户⼝,但是事务还没有提交,就在这时,程序员去查看⾃⼰这个⽉的⼯资,发现⽐往常多了3千元,以为涨⼯资了⾮常⾼兴。

但是⽼板及时发现了不对,马上回滚差点就提交了的事务,将数字改成3.6万再提交。

分析:实际程序员这个⽉的⼯资还是3.6万,但是程序员看到的是3.9万。

他看到的是⽼板还没提交事务时的数据。

这就是脏读。

Read committed读提交,顾名思义,就是⼀个事务要等另⼀个事务提交后才能读取数据。

事例:程序员拿着信⽤卡去享受⽣活(卡⾥当然是只有3.6万),当他买单时(程序员事务开启),收费系统事先检测到他的卡⾥有3.6万,就在这个时候!!程序员的妻⼦要把钱全部转出充当家⽤,并提交。

当收费系统准备扣款时,再检测卡⾥的⾦额,发现已经没钱了(第⼆次检测⾦额当然要等待妻⼦转出⾦额事务提交完)。

程序员就会很郁闷,明明卡⾥是有钱的…分析:这就是读提交,若有事务对数据进⾏更新(UPDATE)操作时,读操作事务要等待这个更新操作事务提交后才能读取数据,可以解决脏读问题。

但在这个事例中,出现了⼀个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据,这就是不可重复读。

Repeatable read重复读,就是在开始读取数据(事务开启)时,不再允许修改操作事例:程序员拿着信⽤卡去享受⽣活(卡⾥当然是只有3.6万),当他埋单时(事务开启,不允许其他事务的UPDATE修改操作),收费系统事先检测到他的卡⾥有3.6万。

mysql数据库4种事务的特性以及实现原理

mysql数据库4种事务的特性以及实现原理

mysql数据库4种事务的特性以及实现原理事务的四⼤特性(ACID):1.原⼦性(atomicity):⼀个事务必须视为⼀个不可分割的最⼩⼯作单元,整个事务中的所有操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚,对于⼀个事务来说,不可能只执⾏其中的⼀部分操作,这就是事务的原⼦性。

2.⼀致性(consistency):数据库总数从⼀个⼀致性的状态转换到另⼀个⼀致性的状态。

3.隔离性(isolation):⼀个事务所做的修改在最终提交以前,对其他事务是不可见的。

4.持久性(durability):⼀旦事务提交,则其所做的修改就会永久保存到数据库中。

此时即使系统崩溃,修改的数据也不会丢失。

ACID:原⼦性:语句要么都执⾏,要么都不是执⾏,是事务最核⼼的特性,事务本⾝来说就是以原⼦性历来定义的,实现主要是基于undo log持久性:保证事务提交之后,不会因为宕机等其他的原因⽽导致数据的丢失,主要是基于 redo log实现隔离性:保证事务与事务之间的执⾏是相互隔离的,事务的执⾏不会受到其他事务的影响。

InnoDB存储引擎默认的数据库隔离级别是RR(可重复读),RR⼜主要是基于锁机制,数据的隐藏列,undo log类以及 next-key lock机制⼀致性:事务追求的最终⽬标,⼀致性的实现即需要数据库层⾯的保障,也需要应⽤层⾯的保障。

事务的隔离级别有4种,由低到⾼分别为Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read (默认)、Serializable 。

脏读:⼀个事物看到另⼀个事物未提交的数据不可重复读:⼀个事物范围内,两次查询到的数据不⼀致(针对于update)。

幻读:⼀个事物范围内,两次查询到的数据不⼀致(针对的是insert)。

Read uncommitted:未提交读,啥也避免不了Read committed :读提交,若有事务对数据进⾏更新(UPDATE)操作时,读操作事务要等待这个更新操作事务提交后才能读取数据,可以解决脏读问题Repeatable read:可重复读,解决了不可重复读。

事务的隔离级别有哪些?

事务的隔离级别有哪些?

事务的隔离级别有哪些?
事务的隔离级别指的是多个事务并发执行时,一个事务对数据库中的数据所做的修改在另一个事务看来是不可见的程度。

MySQL定义了四种标准的隔离级别,分别是:
1. 读未提交(Read Uncommitted):
•最低的隔离级别。

•允许一个事务读取另一个事务尚未提交的数据变更。

•可能导致脏读(Dirty Read)和不可重复读(Non-Repeatable Read)。

2. 读已提交(Read Committed):
•允许一个事务读取另一个事务已经提交的数据变更。

•避免了脏读,但仍然可能出现不可重复读和幻读(Phantom Read)。

3. 可重复读(Repeatable Read):
•保证在同一个事务中多次读取同一范围的数据时,会看到相同的数据。

•避免了脏读和不可重复读,但仍然可能出现幻读。

4. 串行化(Serializable):
•最高的隔离级别。

•确保一个事务的执行完全不受其他事务的影响,避免了脏读、不可重复读和幻读。

•通常是通过在读取的数据上加锁实现的,因此可能导致性能问题。

不同的隔离级别在事务的并发性和数据一致性之间进行了权衡。

随着隔离级别的提高,事务的安全性也提高,但并发性可能降低,因为更多的锁和资源竞争会影响性能。

在选择隔离级别时,需要考虑应用的具体需求和对性能的影响。

默认情况下,大多数数据库系统使用的是"读已提交"的隔离级别。

在MySQL中,通过设置isolation level 来指定事务的隔离级别。

mysql无锁表变更原理

mysql无锁表变更原理

mysql无锁表变更原理在MySQL中,无锁表变更(Lock-Free Schema Changes)是指在不使用表级锁的情况下对数据库表结构进行变更的操作。

这种操作对于高性能的读操作至关重要,因为它避免了在读取数据时对表进行锁定,从而提高了并发读取的性能。

无锁表变更的原理主要依赖于MySQL的存储引擎和事务隔离级别。

以下是实现无锁表变更的一些关键原理和组件:1. 存储引擎:InnoDB:InnoDB存储引擎支持行级锁,这意味着即使在执行DDL (Data Definition Language)操作时,也只会锁定受影响的行,而不是整个表。

这为无锁表变更提供了基础。

ROWID:InnoDB使用ROWID来唯一标识每一行,即使在删除或更新行后,ROWID仍然存在,这有助于保持行的唯一性和顺序。

2. 事务隔离级别:READ COMMITTED:在READ COMMITTED隔离级别下,读取操作不会产生共享锁,因此其他事务可以同时读取数据而不会相互阻塞。

REPEATABLE READ:在REPEATABLE READ隔离级别下,读取操作会产生一个范围锁(range lock),但这个锁不会阻止其他事务读取数据,只是防止其他事务修改这个范围的数据。

3. 元数据锁(MDL):MDL:在对表结构进行变更时,MySQL会自动给这个表加上MDL (Meta Data Lock),这个锁是在事务提交后才会释放的。

MDL确保在长事务期间对表结构的变更不会影响到其他事务。

4. 二进制日志(Binary Log):Binary Log:MySQL的写操作会被记录在二进制日志中,这些日志可以用于复制(Replication)或在故障恢复时回滚数据。

5. 无锁表变更的操作:ALTER TABLE:在不影响表数据的情况下,可以使用ALTER TABLE 来更改表的结构,如添加、删除或修改列。

TRUNCATE TABLE:这个操作会快速清空表中的数据,但在某些情况下可能会产生MDL。

数据库MySQL常见面试问题

数据库MySQL常见面试问题

数据库MySQL常见⾯试问题数据库MySQL常见⾯试问题1.MySQL 主键与索引的联系与区别主键是为了标识数据库记录唯⼀性,不允许记录重复,且键值不能为空,主键也是⼀个特殊索引。

数据表中只允许有⼀个主键,但是可以有多个索引。

使⽤主键会数据库会⾃动创建主索引,也可以在⾮主键上创建索引,⽅便查询效率。

索引可以提⾼查询速度,它就相当于字典的⽬录,可以通过它很快查询到想要的结果,⽽不需要进⾏全表扫描。

主键索引外索引的值可以为空。

主键也可以由多个字段组成,组成复合主键,同时主键肯定也是唯⼀索引。

唯⼀索引则表⽰该索引值唯⼀,可以由⼀个或⼏个字段组成,⼀个表可以有多个唯⼀索引。

2.数据库索引是怎么回事?⽤的啥数据结构为什么B+树⽐B树更合适⼀个索引是存储的表中⼀个特定列的值数据结构(最常见的是B-Tree)。

索引是在表的列上创建。

所以,要记住的关键点是索引包含⼀个表中列的值,并且这些值存储在⼀个数据结构中。

请记住记住这⼀点:索引是⼀种数据结构。

什么样的数据结构可以作为索引?B-Tree 是最常⽤的⽤于索引的数据结构。

因为它们是时间复杂度低,查找、删除、插⼊操作都可以可以在对数时间内完成。

另外⼀个重要原因存储在B-Tree中的数据是有序的。

数据库管理系统(RDBMS)通常决定索引应该⽤哪些数据结构。

但是,在某些情况下,你在创建索引时可以指定索引要使⽤的数据结构。

当我们利⽤索引查询的时候,不可能把整个索引全部加载到内存,只能逐⼀加载每个磁盘页,磁盘页对应索引树的节点。

那么Mysql衡量查询效率的标准就是磁盘IO次数。

如果我们利⽤作为索引结构,那么磁盘的IO次数和索引树的⾼度是相关的。

那么为了提⾼查询效率,就需要减少磁盘IO数。

为了减少磁盘IO的次数,就需要尽量降低树的⾼度,需要把原来“瘦⾼”的树结构变的“矮胖”,树的每层的分叉越多越好,因此B树正好符合我们的要求,这也是B-树的特征之⼀。

B树 B树的节点为关键字和相应的数据(索引等)B+树 B+树是B树的⼀个变形,⾮叶⼦节点只保存索引,不保存实际的数据,数据都保存在叶⼦节点中,B+树的叶⼦节点为,放数据,⾮叶⼦节点是索引。

mysql中提交事务的语句

mysql中提交事务的语句

事务的基本概念在MySQL中,事务是一个原子性操作单位,也就是说,这些操作要么全部执行成功,要么全部回滚到之前的状态。

事务必须满足ACID(原子性、一致性、隔离性和持久性)特性。

原子性:事务中的所有操作要么全部执行成功,要么全部回滚到之前的状态,不会出现部分执行的情况。

一致性:事务必须保持数据库的一致性,也就是说,事务结束后,数据库的状态必须符合预期。

隔离性:事务之间必须相互隔离,也就是说,事务中的操作不能被其他事务干扰。

持久性:事务一旦提交,其结果就应该持久化到数据库中,不会因为系统故障或者其他原因导致数据丢失或者不一致。

开启事务在MySQL中,可以使用START TRANSACTION语句来开启一个事务。

以下是一个开启事务的SQL语句:START TRANSACTION;在上面的SQL语句中,我们使用START TRANSACTION语句来开启一个事务。

提交事务在MySQL中,可以使用COMMIT语句来提交事务。

以下是一个提交事务的SQL语句:COMMIT;在上面的SQL语句中,我们使用COMMIT语句来提交一个事务。

回滚事务在MySQL中,可以使用ROLLBACK语句来回滚事务。

以下是一个回滚事务的SQL 语句:ROLLBACK;在上面的SQL语句中,我们使用ROLLBACK语句来回滚一个事务。

示例以下是一个使用事务的示例,该示例展示了如何向“customers”表中插入一条记录和向“orders”表中插入一条记录,这两个操作都必须在同一个事务中执行,如果其中一个操作失败,那么整个事务都将回滚到之前的状态。

START TRANSACTION;INSERT INTO customers (name, email)VALUES('JohnSmith','****************');INSERT INTO orders (customer_id, order_date)VALUES(LAST_INSERT_ID(), '2021-01-01');COMMIT;在上面的示例中,我们首先使用START TRANSACTION语句开启一个事务。

mysql 脏读写法

mysql 脏读写法

mysql 脏读写法
在MySQL中,脏读(Dirty Read)是一种事务隔离级别的问题,发生在当一个事务读取了另一个事务修改但还未提交的数据时。

为了解决脏读问题,可以采取以下步骤:
1. 确保数据库的隔离级别设置为合适的事务隔离级别。

在MySQL中,可以通过以下语句设置事务隔离级别:sql复制代码:
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
2. 在每个事务中,使用COMMIT语句提交事务。

这将确保所有之前的更改都被保存到数据库中,并且其他事务可以读取这些更改。

3. 在查询数据时,使用SELECT ... FOR UPDATE语句来锁定要读取的行。

这将确保其他事务无法修改这些行,直到当前事务完成并提交。

例如,假设有两个表table1和table2,并且要在一个事务中更新table1中的数据,并在另一个事务中读取table2中的数据。

可以按照以下步骤进行操作:
sql复制代码:
START TRANSACTION;
UPDATE table1 SET column1 = value1 WHERE column2 = value2;
SELECT * FROM table2 WHERE column3 = value3 FOR UPDATE;
COMMIT;
通过以上步骤,可以避免脏读问题,并确保数据的完整性和一致性。

mysqlacid实现原理

mysqlacid实现原理

mysqlacid实现原理ACID是指数据库事务在执行过程中需要满足的四个特性,包括原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。

这些特性确保了数据库事务在并发执行和系统故障发生时的可靠性。

原子性是指事务是一个不可分割的工作单位,事务中所有的操作要么全部成功执行,要么全部不执行。

实现原子性的关键是使用了日志(log)。

日志是一个追踪数据库操作的序列,可以用来恢复事务的原子性。

在事务执行阶段,数据库会将事务操作的所有修改写入日志中,这些修改仅对内存中的数据进行了更新,而在提交事务前,这些修改不会直接写入磁盘,因此不会对数据库产生实际的影响。

在事务提交前,数据库会将事务修改的日志写入持久性存储介质,比如磁盘,确保了即使在系统故障的情况下,可以通过重放日志来恢复事务。

一致性是指事务的执行使数据库从一个一致状态转换到另一个一致状态。

在执行事务的过程中,数据库会进行各种约束的检查,比如唯一性约束、外键约束等,确保所有操作都符合数据库的逻辑要求。

如果事务执行过程中出现了违反约束的操作,数据库会回滚整个事务,保证数据的一致性。

隔离性是指并发执行的事务之间相互隔离,每个事务都感觉不到其他事务的存在。

实现隔离性的关键是使用锁(lock)和事务的隔离级别。

锁是一种机制,用于控制并发访问数据库资源的方式。

在事务执行过程中,数据库会为事务获取合适的锁,在需要的时候对数据库资源进行加锁,以确保事务的正确执行和隔离。

不同的隔离级别决定了锁的获取、释放和共享的方式,如读取未提交数据、防止脏读、避免不可重复读等。

持久性是指在事务提交后,对数据库的修改是永久性的,即便在系统崩溃的情况下,数据也能够恢复。

实现持久性的关键是将数据持久化到磁盘。

在事务提交后,数据库会将事务修改的数据和相关信息写入磁盘中。

通过使用日志和检查点(checkpoint)机制,数据库可以在系统故障恢复时,根据日志和检查点的信息来确定需要恢复的数据,并将其从持久存储介质中读取到内存中,最终恢复数据库到事务提交的状态。

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若一个页中产生的重做日志大于512字节,那么需要分割为多个重做日志块来存储。此外,重做日志块的大小 和磁盘扇区大小一样,都是512字节,因此重做日志的写入可以保证原子性。
恢复
LSN(重做日志写入总量、checkpoint的位置、页的版本)存在与重做日志和页中。 例如:页P1的LSN为10000,数据库启动时,InnoDB检测到写入重做日志中的LSN为13000,并且该事务已经提交, 那么数据库需要恢复操作,将重做日志应用到P1页中。当重做日志中LSN小于P1的LSN,则不需要重做。
事务的实现
o log保证事务的一致性。
redo Redo log buffer 重做日志缓冲,内存中易丢失
Redo log file 重做日志文件,持久的 事务提交时,必须将该事务的所有日志写入到日志文件,保证事务持久性。 Innodb_flush_log_at_trx_commit 默认1,事务提交必须进行一次fsync操作,确保从操作系统文件刷入磁盘。 设置为0,master thread 每1秒进行一次fsync操作。设置2,事务提交时,写入日志,但只写入文件系统缓存, fsync操作
设置2,数据库宕机不会丢事务,操作系统宕机会丢事务。 设置为0或者2,可以提升程序性能,但有丢数据的风险。
二进制日志(binlog)对比重做日志 内容形式不同,二进制日志是一种逻辑日志,记录对应SQL语句,是MYSQL数据库上层日志,任何存储引擎都会 产生二进制日志。InnoDB存储引擎的重做日志,记录的是物理操作日志,每个事务对应多个日志条目,事务的重 做日志写入是并发的,并非在事务提交时写入。
重做日志是物理日志,是幂等的。
有的DBA认为只要将二进制日志格式设置为ROW,那么二进制日志也是幂等的,是错误的,INSERT操作在二进 制日志中就不是幂等的,重复执行可能插入多行记录。
InnoDB事务原子性的保证
Log block
重做日志以512字节进行存储,重做日志缓存和文件都以块(block)的方式进行保存,称为重做日志块(redo log block)
undo
Undo存放在数据库内部的一个特殊段,这个段称为undo段,位于共享表空间内。
用途: 1、回滚,例如insert事务,表空间会变大,当执行rollback时,会将插入的事务回滚,但表空间大小不会收缩。因 此,insert,回滚,innoDB会执行一个delect操作,对于update,会执行一个反向的update。
2、MVCC,当用户读取一行记录时,若该记录已被其他事务占用,当前事务可以通过undo读取之前的版本信息, 以此实现非锁定读。
最后undo log也会产生redo log,实现持久性。
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