超干货!为了让你彻底弄懂MySQL事务日志,我通宵肝出了这份图解! (3)

以上图为例,事务A在读取文章的阅读量时,读取到了事务B为提交的数据。如果事务B最后没有顺利提交,导致事务回滚,那么实际上阅读量并没有修改成功,而事务A却是读到的修改后的值,显然不合情理。

(2)不可重复读:在事务A中先后两次读取同一个数据,但是两次读取的结果不一样。脏读与不可重复读的区别在于:前者读到的是其他事务未提交的数据,后者读到的是其他事务已提交的数据。

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以上图为例,事务A在先后读取文章阅读量的数据时,结果却不一样。说明事务A在执行的过程中,阅读量的值被其它事务给修改了。这样使得数据的查询结果不再可靠,同样也不合实际。

(3)幻读:在事务A中按照某个条件先后两次查询数据库,两次查询结果的行数不同,这种现象称为幻读。不可重复读与幻读的区别可以通俗的理解为:前者是数据变了,后者是数据的行数变了。

以上图为例,当对0<阅读量<100的文章进行查询时,先查到了一个结果,后来查询到了两个结果。这表明同一个事务的查询结果数不一,行数不一致。这样的问题使得在根据某些条件对数据筛选的时候,前后筛选结果不具有可靠性。

隔离级别

根据上面这三种问题,产生了四种隔离级别,表明数据库不同程度的隔离性质。

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在实际的数据库设计中,隔离级别越高,导致数据库的并发效率会越低;而隔离级别太低,又会导致数据库在读写过程中会遇到各种乱七八糟的问题。

因此在大多数数据库系统中,默认的隔离级别时读已提交(如Oracle)或者可重复读RR(MySQL的InnoDB引擎)。

MVCC

又是一个难嚼的大块头。MVCC就是用来实现上面的第三个隔离级别,可重复读RR。

MVCC:Multi-Version Concurrency Control,即多版本的并发控制协议。

MVCC的特点就是在同一时刻,不同事务可以读取到不同版本的数据,从而可以解决脏读和不可重复读的问题。

MVCC实际上就是通过数据的隐藏列和回滚日志(undo log),实现多个版本数据的共存。这样的好处是,使用MVCC进行读数据的时候,不用加锁,从而避免了同时读写的冲突。

在实现MVCC时,每一行的数据中会额外保存几个隐藏的列,比如当前行创建时的版本号和删除时间和指向undo log的回滚指针。这里的版本号并不是实际的时间值,而是系统版本号。每开始新的事务,系统版本号都会自动递增。事务开始时的系统版本号会作为事务的版本号,用来和查询每行记录的版本号进行比较。

每个事务又有自己的版本号,这样事务内执行数据操作时,就通过版本号的比较来达到数据版本控制的目的。

另外,InnoDB实现的隔离级别RR时可以避免幻读现象的,这是通过next-key lock机制实现的。这里简单讲讲吧。

next-key lock实际上就是行锁的一种,只不过它不只是会锁住当前行记录的本身,还会锁定一个范围。比如上面幻读的例子,开始查询0<阅读量<100的文章时,只查到了一个结果。next-key lock会将查询出的这一行进行锁定,同时还会对0<阅读量<100这个范围进行加锁,这实际上是一种间隙锁。间隙锁能够防止其他事务在这个间隙修改或者插入记录。这样一来,就保证了在0<阅读量<100这个间隙中,只存在原来的一行数据,从而避免了幻读。

间隙锁:封锁索引记录中的间隔

虽然InnoDB使用next-key lock能够避免幻读问题,但却并不是真正的可串行化隔离。再来看一个例子吧。

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首先提一个问题,在T6事务A提交事务之后,猜一猜文章A和文章B的阅读量为多少?

答案是,文章AB的阅读量都被修改成了10000。这代表着事务B的提交实际上对事务A的执行产生了影响,表明两个事务之间并不是完全隔离的。虽然能够避免幻读现象,但是却没有达到可串行化的级别。

这还说明,避免脏读、不可重复读和幻读,是达到可串行化的隔离级别的必要不充分条件。可串行化是都能够避免脏读、不可重复读和幻读,但是避免脏读、不可重复读和幻读却不一定达到了可串行化。

一致性

一致性是指事务执行结束后,数据库的完整性约束没有被破坏,事务执行的前后都是合法的数据状态。

一致性是事务追求的最终目标:前面提到的原子性、持久性和隔离性,都是为了保证数据库状态的一致性。

这就不多说了吧。你细品。

4 MySQL日志系统

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