MySQL 事务与存储引擎

目录

一、MySQL事务的概念

二、事务的ACID特点

2.1 原子性

2.2 一致性

2.3 隔离性 

2.4 持久性

2.5 事务之间的相互影响 

三、Mysql及事物隔离级别

3.1 查询全局事务隔离级别 

3.2 查询会话事务隔离级别  

3.3 设置全局事务隔离级别  

3.4 设置会话事务隔离级别  

四、事务控制语句  

4.1 测试提交事务

4.2 测试回滚事务 

4.3 测试多点回滚 

4.4 使用 set 设置控制事务 

五、MySQL 存储引擎 

5.1 存储引擎概念介绍

5.2 MySQL常用的存储引擎

5.1.1 MyISAM

MyISAM的特点 

MyISAM 表支持 3 种不同的存储格式：

MyISAM适用的生产场景

5.1.2 InnoDB

5.3 查看系统支持的存储引擎  

5.4 查看表使用的存储引擎 

5.5 修改存储引擎  

5.6 MyISAM 和 INNODB区别（差异） 

六、Mysql死锁

6.1 分类

6.2 MySQL有三种锁的级别：页级、表级、行级

6.3 死锁

6.4 产生死锁的原因主要是：

6.5 死锁4大要素：互斥，持有并请求，不可剥夺，持续等待

6.6 解决方法

6.7 如何避免死锁

一、MySQL事务的概念

• 事务是一种机制、一个操作序列，包含了一组数据库操作命令，并且把所有的命令作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这一组数据库命令要么都执行，要么都不执行。
• 事务是一个不可分割的工作逻辑单元，在数据库系统上执行并发操作时，事务是最小的控制单元。
• 事务适用于多用户同时操作的数据库系统的场景，如银行、保险公司及证券交易系统等等。
• 事务是通过事务的整体性以保证数据的一致性。

说白了，所谓事务，它是一个操作序列，这些操作要么都执行，要么都不执行，它是一个不可分割的工作单位。

二、事务的ACID特点

ACID，是指在可靠数据库管理系统（DBMS）中，事务(transaction)应该具有的四个特性：
原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。
这是可靠数据库所应具备的几个特性。

2.1 原子性

• 原子性指事务是一个不可再分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。

1. 事务是一个完整的操作，事务的各元素是不可分的。
2. 事务中的所有元素必须作为一个整体提交或回滚。
3. 如果事务中的任何元素失败，则整个事务将失败。

2.2 一致性

• 一致性指在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性约束没有被破坏。

1. 当事务完成时，数据必须处于一致状态。
2. 在事务开始前，数据库中存储的数据处于一致状态。
3. 在正在进行的事务中，数据可能处于不一致的状态。
4. 当事务成功完成时，数据必须再次回到已知的一致状态。

2.3 隔离性 

• 隔离性指在并发环境中，当不同的事务同时操纵相同的数据时，每个事务都有各自的完整数据空间。

1. 对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的，表明事务必须是独立的，
2. 它不应以任何方式依赖于或影响其他事务。
3. 修改数据的事务可在另一个使用相同数据的事务开始之前访问这些数据，
4. 或者在另一个使用相同数据的事务结束之后访问这些数据。

2.4 持久性

• 持久性在事务完成以后，该事务所对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中，并不会被回滚。

1. 指不管系统是否发生故障，事务处理的结果都是永久的。
2. 一旦事务被提交，事务的效果会被永久地保留在数据库中。

2.5 事务之间的相互影响 

• 事务之间的相互影响分为几种，分别为：

1. 脏读：一个事务读取了另一个事务未提交的数据，而这个数据是有可能回滚的。
2. 不可重复读：一个事务内两个相同的查询却返回了不同数据。这是由于查询时系统中其他事务修改的提交而引起的。
3. 幻读：一个事务对一个表中的数据进行了修改，这种修改涉及到表中的全部数据行。同时，另一个事务也修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据。那么，操作前一个事务的用户会发现表中还有没有修改的数据行，就好象发生了幻觉一样。
4. 丢失更新：两个事务同时读取同一条记录，A先修改记录，B也修改记录（B不知道A修改过），B提交数据后B的修改结果覆盖了A的修改结果。

三、Mysql及事物隔离级别

1. read uncommitted : 读取尚未提交的数据 ：不解决脏读
2. read committed：读取已经提交的数据 ：可以解决脏读
3. repeatable read：重读读取：可以解决脏读 和 不可重复读 —mysql默认的
4. serializable：串行化：可以解决 脏读 不可重复读 和 虚读—相当于锁表

mysql默认的事务处理级别是 repeatable read ，而Oracle和SQL Server是 read committed 。

3.1 查询全局事务隔离级别 

show global variables like '%isolation%';
SELECT @@global.tx_isolation;

3.2 查询会话事务隔离级别  

show session variables like '%isolation%';
SELECT @@session.tx_isolation; 
SELECT @@tx_isolation;

3.3 设置全局事务隔离级别  

set global transaction isolation level read committed;

3.4 设置会话事务隔离级别  

set session transaction isolation level read committed;

四、事务控制语句  

4.1 测试提交事务

begin;
update class set money= money - 100 where name='A';
select * from class;
 
commit;
quit
 
mysql -u root -p
use school;
select * from class;

4.2 测试回滚事务 

begin;
update class set money= money + 100 where name='A';
select * from class;
 
rollback;
quit
mysql -u root -p
use school;
select * from class;

4.3 测试多点回滚 

begin;
update class set money= money + 100 where name='A';
select * from class;
SAVEPOINT S1;
update class set money= money + 100 where name='B';
select * from class;
SAVEPOINT S2;
insert into class values(3,'C',1000);
 
select * from class;
ROLLBACK TO S1;
select * from class;

4.4 使用 set 设置控制事务 

SET AUTOCOMMIT=0;           #禁止自动提交
SET AUTOCOMMIT=1;           #开启自动提交，Mysql默认为1
SHOW VARIABLES LIKE 'AUTOCOMMIT';   #查看Mysql中的AUTOCOMMIT值
 
如果没有开启自动提交，当前会话连接的mysql的所有操作都会当成一个事务直到你输入rollback|commit;当前事务才算结束。当前事务结束前新的mysql连接时无法读取到任何当前会话的操作结果。
如果开起了自动提交，mysql会把每个sql语句当成一个事务，然后自动的commit。
当然无论开启与否，begin; commit|rollback; 都是独立的事务。

use school;
select * from class;
SET AUTOCOMMIT=0;
SHOW VARIABLES LIKE 'AUTOCOMMIT';
update class set money= money + 100 where name='B';
select * from class;
quit
 
mysql -u root -p
use SCHOOL;
select * from class;

五、MySQL 存储引擎 

5.1 存储引擎概念介绍

• MySQL中的数据用各种不同的技术存储在文件中，每一种技术都使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平并最终提供不同的功能和能力，这些不同的技术以及配套的功能在MySQL中称为存储引擎
• 存储引擎是MySQL将数据存储在文件系统中的存储方式或者存储格式

5.2 MySQL常用的存储引擎

5.1.1 MyISAM

• MySQL数据库中的组件，负责执行实际的数据I/O操作
• MySQL系统中，存储引擎处于文件系统之上，在数据保存到数据文件之前会传输到存储引擎，之后按照各个存储引擎的存储格式进行存储

MyISAM的特点 

1. MyISAM不支持事务，也不支持外键约束，只支持全文索引，数据文件和索引文件是分开保存的
2. 访问速度快，对事务完整性没有要求： MyISAM 适合查询、插入为主的应用
3. MyISAM在磁盘上存储成三个文件，文件名和表名都相同，但是扩展名分别为：1 .frm 文件存储表结构的定义  2. 数据文件的扩展名为 .MYD (MYData)   3. 索引文件的扩展名是 .MYI (MYIndex)
4. 表级锁定形式，数据在更新时锁定整个表

• 数据库在读写过程中相互阻塞:
• 会在数据写入的过程阻塞用户数据的读取
• 也会在数据读取的过程中阻塞用户的数据写入
• 数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少

MyISAM 表支持 3 种不同的存储格式：

（1）静态(固定长度)表

静态表是默认的存储格式。静态表中的字段都是非可变字段，这样每个记录都是固定长度的，这种存储方式的优点是存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复；缺点是占用的空间通常比动态表多。

（2）动态表

动态表包含可变字段，记录不是固定长度的，这样存储的优点是占用空间较少，但是频繁的更新、删除记录会产生碎片，需要定期执行 OPTIMIZE TABLE 语句或 myisamchk -r 命令来改善性能，并且出现故障的时候恢复相对比较困难。

（3）压缩表

压缩表由 myisamchk 工具创建，占据非常小的空间，因为每条记录都是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支。

MyISAM适用的生产场景

• 公司业务不需要事务的支持
• 单方面读取或写入数据比较多的业务
• MyISAM存储引擎数据读写都比较频繁场景不适合
• 使用读写并发访问相对较低的业务
• 数据修改相对较少的业务
• 对数据业务一致性要求不是非常高的业务
• 服务器硬件资源相对比较差

5.1.2 InnoDB

1. 支持事务，支持4个事务隔离级别： MySQL从5.5.5版本开始，默认的存储引擎为 InnoDB
2. 读写阻塞与事务隔离级别相关
3. 能非常高效的缓存索引和数据
4. 表与主键以簇的方式存储
5. 支持分区、表空间，类似oracle数据库
6. 支持外键约束，5.5前不支持全文索引，5.5后支持全文索引
7. 对硬件资源要求还是比较高的场合
8. 行级锁定，但是全 表扫描仍然会是表级锁定，如：update table set a=1 where user like ‘%lic%’;
9. InnoDB 中不保存表的行数，如 select count(*) from table; 时，InnoDB 需要扫描一遍整个表来计算有多少行，但是 MyISAM 只要简单的读出保存好的行数即可。需要注意的是，当 count(*)语句包含 where 条件时 MyISAM 也需要扫描整个表

• 对于自增长的字段，InnoDB 中必须包含只有该字段的索引，但是在 MyISAM 表中可以和其他字段一起建立组合索引。
• 清空整个表时，InnoDB 是一行一行的删除，效率非常慢。MyISAM 则会重建表
• mysql默认的事务处理级别是 repeatable read ，而Oracle和SQL Server是 read committed 。

5.3 查看系统支持的存储引擎  

show engines;

5.4 查看表使用的存储引擎 

方法一
show table status from 库名 where name='表名'\G

方法二 
use 库名;
show create table 表名;

5.5 修改存储引擎  

方法一：通过 alter table 修改
use 库名;
alter table 表名 engine=MyISAM;

方法二：通过修改 /etc/my.cnf 配置文件，指定默认存储引擎并重启服务 
quit
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
default-storage-engine=INNODB
 
systemctl restart mysqld.service
#注意：此方法只对修改了配置文件并重启mysql服务后新创建的表有效，已经存在的表不会有变更。

 #注意：此方法只对修改了配置文件并重启mysql服务后新创建的表有效，已经存在的表不会有变更。

方法三：通过 create table 创建表时指定存储引擎
use 库名;
create table 表名(字段1 数据类型,...) engine=MyISAM;

5.6 MyISAM 和 INNODB区别（差异） 

1. InnoDB支持事物，而MylSAM不支持事物。
2. lnnoDB支持行级锁，而MylSAM支持表级锁.
3. InnoDB支持MVCC,而MlSAM不支持。
4. lnnoDB支持外键。而MyISAM不支持。
5. lnnoDB全文索引，而MylSAM支持。

• InnoDB是聚集索引，使用B+Tree作为索引结构，数据文件是和（主键）索引绑在一起的（表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构），必须要有主键，通过主键索引效率很高。MyISAM是非聚集索引，也是使用B+Tree作为索引结构，索引和数据文件是分离的，索引保存的是数据文件的指针。主键索引和辅助索引是独立的。
• InnoDB不保存表的具体行数，执行select count(*) from table时需要全表扫描。而MyISAM用一个变量保存了整个表的行数，执行上述语句时只需要读出该变量即可，速度很快。
• Innodb不支持全文索引，而MyISAM支持全文索引，查询效率上MyISAM要高；5.7以后的InnoDB支持全文索引了。
• InnoDB表必须有主键（用户没有指定的话会自己找或生产一个主键），而Myisam可以没有。
• Innodb存储文件有frm、ibd，而Myisam是frm、MYD、MYI。
• Innodb：frm是表定义文件，ibd是数据文件。
• Myisam：frm是表定义文件，myd是数据文件，myi是索引文件。

六、Mysql死锁

• 锁机制是为了避免，在数据库有并发事务的时候，可能会产生数据的不一致而诞生的的一个机制。

6.1 分类

• 共享锁：又叫做读锁，当用户要进行数据的读取时，对数据加上共享锁，共享锁可以同时加上多个。
• 排他锁：又叫做写锁，当用户要进行数据的写入时，对数据加上排他锁，排他锁只可以加一个，他和其他的排他锁,共享锁都相斥。

6.2 MySQL有三种锁的级别：页级、表级、行级

• 表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高,并发度最低。
• 行级锁：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。
• 页面锁：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度

6.3 死锁

• MyISAM中是不会产生死锁的，因为MyISAM总是一次性获得所需的全部锁，要么全部满足，要么全部等待。而在InnoDB中，锁是逐步获得的，就造成了死锁的可能。
• 两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

6.4 产生死锁的原因主要是：

1. 系统资源不足。
2. 进程运行推进的顺序不合适。
3. 资源分配不当等。

如果系统资源充足，进程的资源请求都能够得到满足，死锁出现的可能性就很低，否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次，进程运行推进顺序与速度不同，也可能产生死锁。

6.5 死锁4大要素：互斥，持有并请求，不可剥夺，持续等待

• 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
• 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
• 不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
• 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。

6.6 解决方法

• 撤消陷于死锁的全部进程；
• 逐个撤消陷于死锁的进程，直到死锁不存在；
• 从陷于死锁的进程中逐个强迫放弃所占用的资源，直至死锁消失。
• 从另外一些进程那里强行剥夺足够数量的资源分配给死锁进程，以解除死锁状态

6.7 如何避免死锁

1. 使用事务时，尽量缩短事务的逻辑处理过程，及早提交或回滚事务；
2. 设置死锁超时参数为合理范围，如：3分钟-10分种；超过时间，自动放弃本次操作，避免进程悬挂；
3. 优化程序，检查并避免死锁现象出现；
4. 对所有的脚本和SP都要仔细测试，在正式版本之前；
5. 所有的SP都要有错误处理(通过@error)；
6. 一般不要修改SQL SERVER事务的默认级别。不推荐强行加锁。
7. 以固定的顺序访问表和行。分为两种情景：对于不同事务访问不同的表，尽量做到访问表的顺序一致；对于不同事务访问相同的表，尽量对记录的id做好排序，执行顺序一致；
8. 大事务拆小。大事务更倾向于死锁，如果业务允许，将大事务拆小。
9. 在同一个事务中，尽可能做到一次锁定所需要的所有资源，减少死锁概率。
10. 降低隔离级别。如果业务允许，将隔离级别调低也是较好的选择，比如将隔离级别从RR调整为RC，可以避免掉很多因为gap锁造成的死锁。
11. 为表添加合理的索引。可以看到如果不走索引将会为表的每一行记录添加上锁，死锁的概率大大增大

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