Cet article vous amènera à comprendre les transactions dans MySQL et à présenter le principe de MVCC. J'espère qu'il pourra vous aider !
Une transaction de base de données fait référence à un ensemble d'opérations de données. Les opérations au sein de la transaction sont soit toutes réussies, soit toutes des échecs. En fait, ce n'est pas que rien n'est fait. fait, mais tant qu'une étape échoue, cela annulera toutes les opérations, c'est un peu comme ne rien faire sans rien faire d'autre.
Dans MySQL, la prise en charge des transactions est implémentée au niveau de la couche moteur. MySQL est un système qui prend en charge plusieurs moteurs, mais tous les moteurs ne prennent pas en charge les transactions. Par exemple, le moteur natif MyISAM de MySQL ne prend pas en charge les transactions, ce qui est l'une des raisons importantes pour lesquelles MyISAM a été remplacé par InnoDB.
1.1 Quatre caractéristiques majeures
1.2 Niveau d'isolement
Parmi les quatre caractéristiques des transactions SQL, l'atomicité, la cohérence et la durabilité sont toutes relativement faciles à comprendre. Mais le niveau d'isolation des transactions est effectivement difficile. Aujourd'hui, nous parlerons principalement de l'isolation des transactions MySQL.
Les niveaux d'isolement des transactions standard SQL, de bas en haut, sont : lecture non validée (lecture non validée), lecture validée (lecture validée), lecture répétable (lecture répétable) et sérialisable (sérialisable). Plus le niveau est élevé, plus l'efficacité est faible.
1.3 Problèmes de concurrence résolus
Le niveau d'isolation des transactions SQL est conçu pour résoudre au maximum les problèmes de concurrence :
Différents niveaux d'isolation des transactions SQL peuvent résoudre différents problèmes de concurrence, comme le montre le tableau suivant : Seul le niveau d'isolation de sérialisation résout les trois problèmes, et les trois autres niveaux d'isolation ont des défauts.
| Niveau d'isolement des transactions | Lecture sale | Lecture non répétable | Lecture fantôme |
|---|---|---|---|
| Lecture non validée | Possible | Possible | Pos sible |
| Lire soumis | impossible | possible | possible |
| lecture répétable | impossible | impossible | possible |
| sérialisation | impossible | impossible | impossible |
PS : Il est facile de confondre la lecture non répétable et la lecture fantôme. La lecture non répétable se concentre sur la modification, tandis que la lecture fantôme se concentre sur l'ajout ou la suppression. Pour résoudre le problème de lecture non répétable, il vous suffit de verrouiller les lignes qui remplissent les conditions. Pour résoudre le problème de lecture fantôme, vous devez verrouiller la table
1.4 Donnez-moi un exemple
Ceci. peut être un peu difficile à comprendre. Laissez-moi vous donner un exemple. C'est toujours la structure de la table et les données de la table précédentes
CREATE TABLE `student` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL, `age` int(11) NULL DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE ) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 66 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;
Supposons maintenant que je veuille démarrer deux aliments en même temps, une transaction A interroge l'âge de l'élève avec l'identifiant = 2 et une transaction B met à jour l'âge de l'étudiant avec id = 2 . Le processus est le suivant. Quelles sont les valeurs de X1, X2 et X3 sous les quatre niveaux d'isolement ?
Alors pourquoi ce résultat se produit-il ? Comment le niveau d’isolement des transactions est-il mis en œuvre ?
Comment le niveau d'isolement des transactions est-il mis en œuvre ? J'ai trouvé la réponse dans le cours du professeur Ding Qi à Geek Time :
En fait, une vue sera créée dans la base de données, et le résultat logique de la vue prévaudra lors de l'accès. Sous le niveau d'isolement « Lecture répétable », cette vue est créée au démarrage de la transaction et est utilisée tout au long de la transaction. Sous le niveau d'isolement « lecture-commise », cette vue est créée au début de chaque instruction SQL. Ce qu'il faut noter ici, c'est que sous le niveau d'isolement « lecture non validée », la dernière valeur de l'enregistrement est directement renvoyée, sans la notion de vue, tandis que sous le niveau d'isolement « sérialisation », le verrouillage est directement utilisé pour éviter le parallélisme ; accès.
1.5 Définir le niveau d'isolement des transactions
Les niveaux d'isolement des transactions par défaut définis par différentes bases de données sont également très différents. Le niveau d'isolement par défaut de la base de données Oracle est lecture validée, tandis que MySQL est lecture répétable. Par conséquent, Lorsque votre système doit migrer la base de données d'Oracle vers MySQL, veuillez définir le niveau pour qu'il soit cohérent avec celui-ci avant la migration (lecture-validation) pour éviter des problèmes imprévisibles. 1.5.1 Afficher le niveau d'isolement des transactions level]
La portée est facultative : SESSION (session), GLOBAL (global) ; le niveau d'isolement est les quatre mentionnés ci-dessus et n'est pas sensible à la casse. Par exemple : définissez le niveau d'isolement global pour lire validé# 查看事务隔离级别
5.7.20 之前
SELECT @@transaction_isolation
show variables like 'transaction_isolation';
# 5.7.20 以及之后
SELECT @@tx_isolation
show variables like 'tx_isolation'
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-----------------+
| tx_isolation | REPEATABLE-READ |
+---------------+-----------------+
1.6 Démarrage des transactionsLes transactions MySQL peuvent être démarrées des manières suivantes :
# 更新学生名字 START TRANSACTION; update student set name = '张三' where id = 2; commit;
理解了隔离级别，那事务的隔离是怎么实现的呢？要想理解事务隔离，先得了解 MVCC 多版本的并发控制这个概念。而 MVCC 又依赖于 undo log 和 read view 实现。
2.1 什么是 MVCC？
百度上的解释是这样的：
MVCC，全称 Multi-Version Concurrency Control，即多版本并发控制。MVCC 是一种并发控制的方法，一般在数据库管理系统中，实现对数据库的并发访问，在编程语言中实现事务内存。
MVCC 使得数据库读不会对数据加锁，普通的 SELECT 请求不会加锁，提高了数据库的并发处理能力；数据库写才会加锁。 借助 MVCC，数据库可以实现 READ COMMITTED，REPEATABLE READ 等隔离级别，用户可以查看当前数据的前一个或者前几个历史版本，保证了 ACID 中的 I 特性（隔离性)。
MVCC 只在 REPEATABLE READ 和 READ COMMITIED 两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别都和 MVCC 不兼容 ，因为 READ UNCOMMITIED 总是读取最新的数据行，而不是符合当前事务版本的数据行。而 SERIALIZABLE 则会对所有读取的行都加锁。
2.1.1 InnDB 中的 MVCC
InnDB 中每个事务都有一个唯一的事务 ID，记为 transaction_id。它在事务开始时向 InnDB 申请，按照时间先后严格递增。
而每行数据其实都有多个版本，这就依赖 undo log 来实现了。每次事务更新数据就会生成一个新的数据版本，并把 transaction_id 记为 row trx_id。同时旧的数据版本会保留在 undo log 中，而且新的版本会记录旧版本的回滚指针，通过它直接拿到上一个版本。
所以，InnDB 中的 MVCC 其实是通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的。一列是事务 ID：trx_id；另一列是回滚指针：roll_pt。
2.2 undo log
回滚日志保存了事务发生之前的数据的一个版本，可以用于回滚，同时可以提供多版本并发控制下的读（MVCC），也即非锁定读。
根据操作的不同，undo log 分为两种： insert undo log 和 update undo log。
2.2.1 insert undo log
insert 操作产生的 undo log，因为 insert 操作记录没有历史版本只对当前事务本身可见，对于其他事务此记录不可见，所以 insert undo log 可以在事务提交后直接删除而不需要进行 purge 操作。
purge 的主要任务是将数据库中已经 mark del 的数据删除，另外也会批量回收 undo pages
所以，插入数据时。它的初始状态是这样的：
2.2.2 update undo log
UPDATE 和 DELETE 操作产生的 Undo log 都属于同一类型：update_undo。（update 可以视为 insert 新数据到原位置，delete 旧数据，undo log 暂时保留旧数据）。
事务提交时放到 history list 上，没有事务要用到这些回滚日志，即系统中没有比这个回滚日志更早的版本时，purge 线程将进行最后的删除操作。
Une transaction modifie les données actuelles :
Une autre transaction modifie les données :
Il existe plusieurs versions du même enregistrement dans la base de données, qui est le contrôle de concurrence multi-versions mentionné par MVCC. au-dessus de .
De plus, vous pouvez utiliser le journal d'annulation pour revenir à l'état de la version précédente. Par exemple, pour revenir à la V1, il vous suffit d’effectuer deux rollbacks consécutifs.
2.3 read-view
read view est une vue de lecture cohérente utilisée par InnDB lors de la mise en œuvre de MVCC pour prendre en charge la mise en œuvre des niveaux d'isolement RC (Read Commit) et RR (Repeatable Read).
la vue lecture n'existe pas vraiment, c'est juste un concept, et l'annulation du journal en est l'incarnation. Il est principalement calculé via la version et l'annulation. Sa fonction est de déterminer quelles donnéesla transaction peut voir.
Chaque transaction ou relevé a sa propre vue de cohérence. Les instructions de requête ordinaires sont des lectures cohérentes. Les lectures cohérentes déterminent la visibilité de la version des données en fonction de la ligne trx_id et des vues cohérentes.
2.3.1 Règles de visibilité de la version des données
La vue de lecture contient principalement d'autres transactions de lecture et d'écriture actives dans le système actuel. Dans l'implémentation, InnDB construit un tableau pour chaque transaction à enregistrer au moment où cette transaction démarre, il s'agit actuellement d'une transaction active (pas encore soumise). Comme mentionné précédemment, l'ID de transaction augmente strictement avec le temps.
La valeur maximale de l'ID de transaction soumis dans le système est enregistrée comme niveau d'eau bas du tableau, et l'ID de transaction créé + 1 est enregistré comme niveau d'eau haut. niveau.
Ce tableau de vue et le niveau d'eau haut forment la vue de cohérence (vue de lecture) de la transaction en coursDessinez une image de ce tableau, il ressemble à ceci :
Les règles sont les suivantes :
tombé dans le. La zone verte signifie que l'ID de transaction se trouve dans la plage du niveau d'eau bas et du niveau d'eau haut, sa visibilité dépend du fait que la zone verte ait cette valeur. Si la zone verte ne possède pas cet identifiant de transaction, elle est visible, si c'est le cas, elle n'est pas visible. Être dans cette plage ne signifie pas que cette plage a cette valeur, comme [1,2,3,5], 4 est dans la plage 1-5 de ce tableau, mais pas dans ce tableau.
Cela peut être un peu difficile à comprendre. Je suppose un scénario : trois transactions interrogent et mettent à jour les mêmes données. J'ai dessiné une image pour faciliter la compréhension :
Les données d'origine sont toujours comme l'image ci-dessous. Oui. , mettez à jour les informations de Zhang San avec l'identifiant = 2 :
Concernant la photo ci-dessus, je voudrais poser une question.
Réfléchissez-y un instant, je crois que chacun a sa propre réponse. La réponse se trouve à la fin de l'article. J'espère que vous pourrez continuer à lire avec vos propres questions.
2.3.2 Résultats sous RR (Repeatable Read)
Niveau RR, la requête ne reconnaît que les données qui ont été soumises avant le démarrage de la transaction, et la vue sera construite une fois la transaction démarrée. Utilisez donc la commande de démarrage de transaction avec une commande d'instantané cohérente et la vue sera créée immédiatement. 现在假设： 在这种隔离级别下，他们创建视图的时刻如下： 根据上图得，事务 A 的视图数组是[2,3]；事务 B 的视图数组是 [2,3,4]；事务 C 的视图数组是[2,3,4,5]。分析一波： T4 时刻，B 读数据都是从当前版本读起，过程是这样的： T5 时刻，A 读数据都是从当前版本读起，过程是这样的： 这样执行下来，虽然期间这一行数据被修改过，但是事务 A 不论在什么时候查询，看到这行数据的结果都是一致的，所以我们称之为一致性读。 其实视图是否可见主要看创建视图和提交的时机，总结下规律： 事务 B 的 update 语句，如果按照上图的一致性读，好像结果不大对？ 如下图周明，B 的视图数组是先生成的，之后事务 C 才提交。那就应该看不见 C 修改的 age = 23 呀？最后 B 怎么得出 24 了？ 没错，如果 B 在更新之前执行查询语句，那返回的结果肯定是 age = 22。问题是更新就不能在历史版本更新了呀，否则 C 的更新不就丢失了？ 所以，更新有个规则：更新数据都是先读后写（读是更新语句执行，不是我们手动执行），读的就是当前版本的值，叫当前读；而我们普通的查询语句就叫快照读。 因此，在更新时，当前读读到的是 age = 23，更新之后就成 24 啦。 除了更新语句，查询语句如果加锁也是当前读。如果把事务 A 的查询语句 select age from t where id = 2 改一下，加上锁（lock in mode 或者 for update），也都可以得到当前版本 4 返回的 age = 24 下面就是加了锁的 select 语句： 假设事务 C 不马上提交，但是 age = 23 版本已生成。事务 B 的更新将会怎么走呢？ 事务 C 还没提交，写锁还没释放，但是事务 B 的更新必须要当前读且必须加锁。所以事务 B 就阻塞了，必须等到事务 C 提交，释放锁才能继续当前的读。 2.3.3 RC（读提交）下的结果 在读提交隔离级别下，查询只承认在语句启动前就已经提交完成的数据；每一个语句执行之前都会重新算出一个新的视图。 注意：在上图的表格中用于启动事务的是 start transaction with consistent snapshot 命令，它会创建一个持续整个事务的视图。所以，在 RC 级别下，这命令其实不起作用。等效于普通的 start transaction（在执行 sql 语句之前才算是启动了事务）。所以，事务 B 的更新其实是在事务 C 之后的，它还没真正启动事务，而 C 已提交。 现在假设： Sous ce niveau d'isolement, le moment où ils créent la vue est le suivant : Selon l'image ci-dessus, le tableau de vues de la transaction A est [2,3,4], mais sa limite supérieure est de 6 ou plus (ID de transaction créé + 1) ; le tableau de vues de la transaction B est [2,4] ; le tableau de vues de la transaction C est [2,5]. Une vague d'analyse : Au moment T4, B lit les données de la version actuelle. Le processus est le suivant : À T5, A lit les données à partir de la version actuelle Le processus est le suivant : Cet article traite tous les aspects des transactions en détail, tels que : quatre fonctionnalités principales, les niveaux d'isolement, les problèmes de concurrence résolus, comment configurer, vérifier le niveau d'isolement, comment démarrer une transaction, etc. De plus, nous avons également acquis une compréhension approfondie de la manière dont les deux niveaux d’isolement, RR et RC, sont atteints ? Y compris une explication détaillée de la façon dont MVCC, l'annulation du journal et la vue de lecture fonctionnent ensemble pour implémenter MVCC. Enfin, nous avons parlé de lecture d'instantanés, de lecture actuelle, etc. On peut dire que tous les points de connaissance liés aux affaires sont ici. Si vous ne comprenez toujours pas après avoir lu cet article, venez me frapper ! 【Recommandation associée : tutoriel vidéo mysql】
2.3.2.1 快照读和当前读
2.3.2.2 select 当前读
select age from t where id = 2 lock in mode;
select age from t where id = 2 for update;
2.3.2.3 事务 C 不马上提交
03 Les épaules des géants
04 Résumé
Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!
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