数据库事务与锁(一)——事务的简单介绍

前言

最近系统上线了，这两天收到反馈，操作按钮动不了了、删除按钮动不了了等等类似的问题，仔细查看日志错误，提示：Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction。于是乎，就想把数据库事务与锁的知识深入了解一下，也为自己解决问题提供思路。本系列文章主要源于Kevin老师的《一次性彻底搞定数据库事务》，感谢老师的讲解。在本篇文章中，我们先来说说事务。

概念

数据库事务(Database Transaction) ，是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列读或写操作。其目的是提供三种方法：失败恢复到正常状态的方法、保持一致性的方法、并发操作之间保持隔离的方法，通俗的说是那一系列操作要么完全地执行，要么完全地不执行。

特性

A：原子性(Actomicity)，该系列操作作为一个整体，不能被分割，要么全执行，要么都不执行；

C：一致性(Consistency)，确保数据从一种状态变为另一种状态；

I：隔离性(Isolation)，多个事务并发执行时，彼此之间互不影响；

D：持久性(Durability)，当事务提交成功后，对数据的修改要永久保存在数据库中。

并发异常

回滚丢失：由于一个事务的失败回滚导致另一个事务的更新丢失了；

覆盖丢失：更新被其他事务给覆盖了；

脏读：一个事务读取了另一个事务修改未提交的数据；

不可重复读：一个事务对同一行数据执行了两次或更多次查询，但是却得到了不同的结果；

幻读：与不可重复读相似，不过针对的是数据的数量，当一个事务查询记录两次或多次时，得到的数量不一致。

隔离级别

读未提交：一个事务的更新语句没有提交，但是别的事务可以读到这个改变；

读已提交：一个事务只能看到其他事务已经提交的更新、看不到未提交的更新，消除了脏读和回滚丢失，Oracle/Sqlserver就是此类；

可重复读：一个事务中进行两次或多次同样的对于数据内容的查询，得到的结果是一样的，但不保证对于数据条数的查询是一样的，只要存在读改行数据就禁止写，消除了不可重复读和覆盖丢失，如Mysql，需要注意的是虽然Mysql的隔离级别为可重复读，理论上是不能解决幻读异常的，但由于Next-key，Gap-lock的存在，使得Mysql可以避免幻读问题；

串行化：事务执行不允许其他事务操作，只要存在读就禁止写，但可以同时读，消除了幻读，但是效率太低。

隔离级别与并发异常的对应关系
隔离级别\并发异常	回滚丢失	脏读	不可重复读	覆盖丢失	幻读
读未提交	否	否	否	否	否
读已提交	是	是	否	否	否
可重复读	是	是	是	是	否
串行化	是	是	是	是	是

实战

这里以Mysql为例进行说明，工具使用的是Navicat。

操作之前，我们先来了解几个指令：

查看数据库版本：select version()；
查看隔离级别：select @@session.tx_isolation；
修改隔离级别：set @@session.tx_isolation=参数；
可选参数有：READ-UNCOMMITTED, READ-COMMITTED, REPEATABLE-READ, SERIALIZABLE
开启事务：start transaction；
提交：commit；
回滚：rollback；

我们可以通过使用指令设置Mysql的隔离级别，来验证上述表格中内容是否正确，不过需要说明的是，由于Mysql的锁等内容，可能会导致有些情况无法验证或验证有差异。这里，我设置Mysql的隔离级别为读已提交，验证脏读异常是否存在。

操作步骤：

1）新建一个数据库，命名为代表db1，建一张表，命名为tbook;

CREATE TABLE `tbook` (`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` varchar(45) DEFAULT NULL,`price` int(11) DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8;

2）右键数据库db1——命令列界面，这里我打开两个，模拟两个事务；

3）因Mysql默认的隔离级别为可重复读，因此我们需要先设置隔离级别为读已提交，在两个命令列界面中分别设置，同时开启事务：

set @@session.tx_isolation='READ-COMMITTED';

start transaction;

4）模拟脏读异常场景，在tbook表中插入一些数据。看下图效果显示，表明当隔离级别为读已提交，脏读异常不存在：

事务1	事务2
查询数据得到初始值1	查询数据得到初始值1
更新数据为2	查询数据值仍为1
commit	commit