MySQL修炼手册11：事务处理：确保数据的一致性与完整性

写在开头

在探索数据管理的世界中，理解如何在数据库中使用事务处理，无疑是一项关键的能力。在处理复杂的数据库操作，尤其是在你试图在多个表或数据库中更新数据时，事务可以确保这些更改具有原子性、一致性、隔离性和持久性，即ACID。因此，掌握事务对任何数据库专业人员来说都是必不可少的。

1. 事务的基本概念

定义事务（Transaction）是数据库管理系统进行处理的一个程序执行单位。一般来说，一个事务从BEGIN TRANSACTION语句开始，经过一组DML（如INSERT、UPDATE、DELETE）或DDL（如CREATE、ALTER、DROP等）的SQL操作，然后以COMMIT或ROLLBACK语句结束。这是最简单、最典型的事务开始和结束的方式。

1.1 了解事务的ACID属性

事务的重要性在于它们满足了许多企业级应用所需的四大特性，即ACID：

  • 原子性(Atomicity)： 原子性确保操作要么全都进行，要么全都不进行。换句话说，如果一个事务涉及到多个步骤（比如向两个不同的表插入数据），那么要么所有步骤都成功，要么整个事务回滚，保持数据的一致性。

  • 一致性(Consistency)： 事务开始之前和结束之后，数据库的完整性必须得到维护。也就是说，事务必须使数据库从一个一致状态转移到另一个一致状态。例如，如果一个事务涉及到转账操作，无论事务是否成功，转出和转入账户的总金额都应保持一致。

  • 隔离性(Isolation)： 隔离性保证并发运行的事务的变更是隔离的，也就是发生在隔离级别下的并发事务，它们各自的修改对其他并发运行的事务是不可见的，除非事务提交。

  • 持久性(Durability)： 一旦事务提交，对数据库的更改就将被永久保持，即使系统有了故障，通过日志和数据库恢复机制仍能找回数据。

1.2 事务的起始与结束

事务开始是通过BEGIN TRANSACTION语句表示的。它告诉数据库管理系统（DBMS），我们即将开始一组作为单个工作单位进行的操作。一旦BEGIN TRANSACTION命令执行后，那么接下来的数据库操作将会在事务的保护下运行。

事务的结束可以有两种方式：

  • COMMIT： 在所有的数据库操作都成功执行后，我们可以提交事务。这个操作实际告诉DBMS，操作是成功的，可以将数据持久化到磁盘上。一旦COMMIT命令被执行，事务结束，而且不能回滚。
  • ROLLBACK： 如果在操作过程中出现了错误，或者用户执行了一个撤销操作，那么我们可以回滚事务。简单地说，ROLLBACK操作将数据库的状态恢复到BEGIN TRANSACTION之前。

2. 事务的隔离级别

2.1 不同的隔离级别比较

在MySQL中，事务隔离级别是一个核心概念，用来控制同时运行的交易如何“隔离”或与偶然影响彼此的问题。它可以定义为四个级别：

  • **读未提交（Read uncommitted)：**这是最低的隔离级别，允许事务查看尚未提交的更改。在这个级别下，一个事务可以看到另一个事务未提交的结果，有可能导致“脏读”（Dirty Reads）问题。

  • **读提交（Read committed)：**这是大多数数据库系统的默认隔离级别。MySQL官方文档建议的隔离级别。在这个级别下，一个事务只能看见已经提交的事务所做的更改，避免了“脏读”，但仍然可能发生“不可重复读”和“幻读”等问题。

  • **可重复读（Repeatable read)：**这是MySQL的默认隔离级别。在一个事务内部，多次读取的结果是一致的，即使在此期间有其他事务进行了修改。它解决了“不可重复读”的问题，但可能导致“幻读”。

  • **串行化（Serializable)：**所有并发事务都被转化为顺序运行。即，在同一时间内，只能有一个事务在运行，彻底杜绝了一切并发产生的问题，但是效率低下。

2.2 选择合适的隔离级别

在实际应用中，选择正确的隔离级别是至关重要的。如果需要确保数据库的绝对一致性，最好使用Serializable隔离级别，即使这可能牺牲了部分性能。但是在需要高并发、高吞吐率的应用场景下，比如高流量的Web应用，较低的隔离级别，如读提交，可能是更好的选择。

不仅如此，MySQL提供的InnoDB存储引擎通过实现多版本并发控制(MVCC)和Next-Key Lock等技术，可以在Repeatable read隔离级别下避免“脏读”、“不可重复读”和“幻读”问题，同时保持高并发性能。

设置隔离级别的语句很简单，如设置为 Serializable，只需执行以下语句：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

3. 事务的异常处理

当我们在数据库中进行事务处理时，需要考虑可能出现的一切异常并准备好相应的解决方案。在MySQL中，我们有以下几种方式可以处理事务的异常。

3.1 事务中的异常处理机制

在MySQL中，处理事务中异常的基本策略是：如果发生了一个错误，那么当前正在进行的事务将会被终止并回滚。

假设你试图在一个事务中插入一个违反数据库完整性规则的数据，例如，试图插入一个已经存在的唯一键。在这种情况下，MySQL将会引发一个错误，并停止当前的事务。这种情况下，你可以选择让MySQL引发的错误传播到客户端，或者在应用程序中捕捉这个错误并进行恢复。

对于MySQL来说，一种有效的异常处理方法是使用声明式条件处理程序。你可以设置一个处理程序，让数据库捕捉特定的错误并执行一段代码。这可以用来记录错误，或者让事务回滚到一个安全的状态。

3.2 使用SAVEPOINT实现更灵活的事务控制

除了基本的COMMIT和ROLLBACK之外，MySQL还提供了一个用于更复杂事务控制的功能：SAVEPOINT。SAVEPOINT允许你在事务中标记一个点，你可以随时回滚到这个点，而不是必须回滚整个事务。

例如，假设你有一个用户注册过程，需要在几个表中插入数据。在这个过程中，你可以在每次插入数据之前设置一个SAVEPOINT。如果一次插入失败，你可以回滚到最近的SAVEPOINT，而不是取消整个注册过程。

使用SAVEPOINT的语法如下：

SAVEPOINT savepoint_name;

你可以通过ROLLBACK命令回滚到一个SAVEPOINT，语法如下：

ROLLBACK TO SAVEPOINT savepoint_name;

在多步骤的事务中，使用SAVEPOINT可以为你的错误处理机制提供更灵活的控制。当然，它也会增加一些复杂性，因此使用时需要小心。

3.3 处理事务异常的主要方式

3.3.1 错误处理

当事务过程中遇到错误，例如违反了数据的完整性约束（例如，重复的主键值），MySQL会停止事务并抛出一个错误。这个错误可以被应用程序捕获并处理，例如，提醒用户输入了无效的数据或一些别的处理方式。MySQL也提供了一种错误处理机制，称为声明式条件处理器（DECLARE CONDITION）。这是一种存储在数据库中的的错误处理程序，可以捕获和处理SQL错误。程序员可以定义一段处理异常事务的代码并存储在数据库中，当发生异常时自动调用并处理。

例如，你可以将特殊的错误代码关联到MySQL预定义的一个错误条件，然后为这个条件定义一个特定的处理程序，用于捕获异常并进行处理。

DECLARE CONTINUE HANDLER FOR SQLEXCEPTION
BEGIN-- 当异常出现时，执行的代码
END;

重试事务：
在MySQL中，你可以在存储过程中包装事务处理代码，然后在发生错误时再次调用这个存储过程。以下是一个简单例子。

DELIMITER $$
CREATE PROCEDURE retryTransaction()
BEGINDECLARE retry INT DEFAULT 3;DECLARE CONTINUE HANDLER FOR SQLEXCEPTIONBEGINSET retry= retry - 1;IF retry > 0 THEN retryTransaction; END IF;END;START TRANSACTION;-- Your SQL operationsCOMMIT;
END$$
DELIMITER ;
CALL retryTransaction();

降级锁定：
降级锁定在MySQL的行级锁定中实现。可以通过锁定和解锁某些行来实现。

START TRANSACTION;
SELECT column FROM table FOR UPDATE; -- 获取写锁
-- 进行一些修改
SELECT column FROM table LOCK IN SHARE MODE; -- 降级为读锁
COMMIT;

使用容错系统：
这不是MySQL语句，而是在系统或硬件级别进行的。一种常见的容错技术是设置数据的RAID阵列。
使用更低的事务隔离级别：
在MySQL中，你可以使用SET TRANSACTION语句来设置事务的隔离级别。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
START TRANSACTION;
-- Your SQL operations
COMMIT;

使用编译时和运行时检查：

-- 编译时检查
CREATE TABLE table1 (id INT NOT NULL,column1 VARCHAR(50) NOT NULL CHECK (LENGTH(column1) > 0)
);-- 运行时检查
START TRANSACTION;
INSERT INTO table1 (id, column1) VALUES(NULL, ""); -- 这将引发一个错误
COMMIT;

3.3.2 错误恢复

当一个错误发生并被捕获后，MySQL事务可以选择回滚（ROLLBACK）。回滚操作会撤销事务中的全部或部分修改，将数据库返回到一致的、错误未发生之前的状态。如果在事务中定义了一个或多个保存点（SAVEPOINT），可以选择回滚到某个特定的保存点。

例如：

START TRANSACTION;
SAVEPOINT sp1;
-- 一些 SQL 语句
SAVEPOINT sp2;
-- 一些 SQL 语句
-- 发生错误，回滚到保存点 sp1
ROLLBACK TO SAVEPOINT sp1;
COMMIT;  -- 提交事务

在这个例子中，如果发生错误，事务不会完全回滚，而是回滚到保存点sp1。这给了开发者在复杂事务中处理错误更多的灵活性。

3.4 触发器异常处理

在MySQL中，触发器作为数据库的存储程序，同样能使用声明式条件处理器(DECLARE CONDITION) 来处理发生的异常。而MySQL中的触发器错误处理主要有四个步骤：

声明错误：

使用 DECLARE CONDITION 语句声明一个特定的错误。例如，你可能希望捕捉主键冲突的错误，你可以声明一个错误 CONDITION。

DECLARE duplicate_key CONDITION FOR SQLSTATE '23000';

其中，“duplicate_key”是我们给这个错误条件自定义的名字，'23000’是SQL标准的状态代码，代表一个唯一性约束被违反。

声明处理器：

在确定了错误类型后，需要声明一个处理器来决定发生预期错误时采取的行动。可以使用 DECLARE HANDLER 语句来声明错误处理程序。

DECLARE CONTINUE HANDLER FOR duplicate_key
BEGIN--错误处理代码
END;

在抛出“duplicate_key”错误条件时，这段代码块就会被执行。

SQL语句：
在声明了错误和处理器后，就可以编写可能会引发错误的SQL语句。

触发错误处理：

当SQL语句中抛出的错误与你声明的错误 CONDITION 匹配时，MySQL就会调用你声明的处理代码。

CREATE TRIGGER sample_trigger BEFORE INSERT ON sample_table
FOR EACH ROW
BEGINDECLARE duplicate_key CONDITION FOR SQLSTATE '23000';DECLARE CONTINUE HANDLER FOR duplicate_keyBEGIN-- 错误处理代码END;-- 常规SQL语句
END;

写在最后

事务处理是数据库管理的重要组成部分，理解事务和掌握事务处理技术，对于确保数据的完整性和一致性至关重要。只有掌握事务处理，我们才能编写出可以优雅地处理错误和异常，以及有效地管理并发操作的应用。希望通过本篇博文，对MySQL事务处理有了进一步的认识和理解。在接下来的学习中，希望你们可以通过实践，逐渐熟练这个重要的技术。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/637885.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

科技护航 智慧军休打通医养结合最后一公里

科技护航 智慧军休打通医养结合最后一公里

“小度小度，请帮我打电话给医生。” “好的，马上呼叫植物路军休所医生。” 2023年9月25日，常年独居、家住广西南宁市植物路军休所的军休干部程老，半夜突发疾病，让他想不到的是，这个常年伴他左右的“小度”…
阅读更多...
Centos 8 安装 Elasticsearch

Centos 8 安装 Elasticsearch

简介：CentOS 8是一个基于Red Hat Enterprise Linux（RHEL）源代码构建的开源操作系统。它是一款稳定、可靠、安全的服务器操作系统，适合用于企业级应用和服务的部署。CentOS 8采用了最新的Linux内核和软件包管理系统，提供…
阅读更多...
Vue3新特性defineModel()便捷的双向绑定数据

Vue3新特性defineModel()便捷的双向绑定数据

官网介绍 传送门 配置 要求： 版本： vue > 3.4(必须！！！)配置：vite.config.js 使用场景和案例 使用场景：父子组件的数据双向绑定，不用emit和props的繁重代码 具体案例 代码实…
阅读更多...
考试查分场景重保背后，我们如何进行可用性测试

考试查分场景重保背后，我们如何进行可用性测试

作者：暮角 随着通过互联网音视频与知识建立连接的新学习方式在全国范围内迅速普及，在线教育/认证考试的用户规模呈井喷式增长。但教育容不得半点马虎与妥协，伴随用户规模不断增长，保证系统稳定性、有效避免千万考生考试时遭遇故障…
阅读更多...
Ubuntu 在更新内核后 Virtual Box 不能为虚拟电脑打开一个新任务

Ubuntu 在更新内核后 Virtual Box 不能为虚拟电脑打开一个新任务

前言 我也不知道啥时候自动给我更新了内核，重启电脑之后我的内核升级成6.5.0-14-generic，导致Virtual Box无法找到内核文件。 解决方法 方法1 sudo apt update sudo apt install linux-headers-generic build-essential dkms sudo apt remove virtua…
阅读更多...
Elasticsearch：将数据从 Snowflake 摄取到 Elasticsearch

Elasticsearch：将数据从 Snowflake 摄取到 Elasticsearch

作者：来自 Elastic Ashish Tiwari 为了利用 Elasticsearch 提供的强大搜索功能，许多企业在 Elasticsearch 中保留可搜索数据的副本。 Elasticsearch 是一种经过验证的技术，适用于传统文本搜索以及用于语义搜索用例的向量搜索。 Elasticsearch…
阅读更多...
Android音视频编码(3)

Android音视频编码(3)

继续Android音视频编码(2)中的内容，在上一篇文章中，对视频解码和编码进行了详细的介绍，具体可参见这里。 视频解码 Surface播放 Overridepublic void start(){super.start();mediaCodec.setCallback(new MediaCodec.Callback() {Overridepub…
阅读更多...
0121-1-计算机网络安全

0121-1-计算机网络安全

计算机网络安全 1.Get 和 Post 的区别 结构：get 有请求体，post没有请求体 应用场景：get 用于获取数据，post用于提交数据； 缓存：get 的缓存保存在浏览器和web服务器日志中； 传输方式&#x…
阅读更多...
Centos使用Docker搭建自己的Gitlab（社区版和设置汉化、修改密码、设置SSH秘钥、添加拉取命令端口号）

Centos使用Docker搭建自己的Gitlab（社区版和设置汉化、修改密码、设置SSH秘钥、添加拉取命令端口号）

根据我的经验 部署Gitlab（社区版） 至少需要2核4g的服务器 带宽3~4M 1. 在自己电脑上安装终端：宝塔ssl终端 或者 FinalShell，根据喜好安装即可 http://www.hostbuf.com/t/988.html http://www.hostbuf.com/downloads/finalshell_w…
阅读更多...
基于OpenSSL的SSL/TLS加密套件全解析

基于OpenSSL的SSL/TLS加密套件全解析

概述 SSL/TLS握手时，客户端与服务端协商加密套件是很重要的一个步骤，协商出加密套件后才能继续完成后续的握手和加密通信。而现在SSL/TLS协议通信的实现，基本都是通过OpenSSL开源库，本文章就主要介绍下加密套件的含义以及如何在O…
阅读更多...
LC 对角线遍历

LC 对角线遍历

LC 对角线遍历 题目描述： 给你一个大小为 m x n 的矩阵 mat ，请以对角线遍历的顺序，用一个数组返回这个矩阵中的所有元素。 题目实例： 示例一： 输入：mat [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]] 输出：[…
阅读更多...
kotlin map 与 flatmap

kotlin map 与 flatmap

kotlin map 与 flatmap 是2个不同的概念的 map 是一种数据结构，flatmap 是一个高阶函数，处理集合用的 Map Map 是一种数据结构，它由一系列的键值对组成，每个键都是唯一的，并且与一个特定的值相关联。你可以通过键来…
阅读更多...
前后置、断言、提取变量、数据库操作功能

前后置、断言、提取变量、数据库操作功能

前置操作和后置操作都是 API 请求在发送和响应过程中执行的脚本，主要用于在发起 API 请求前和获得响应后完成验证或执行某些操作，目的是为了提高 API 调试和测试的效率，并确保接口的正确性。 前置操作​ 前置操作是在 API 请求之前执行的脚本…
阅读更多...
Redis（五）

Redis（五）

1、布隆过滤 1.1、简介 由一个初值都为零的bit数组和多个哈希函数构成，可以用来快速判断集合中是否存在某个元素，减少占用内存，不保存数据信息，只是在内存中做出一个标记。 它实际上是一个很长的二进制数组(00000000)一系列随机h…
阅读更多...
【数据结构与算法】归并排序详解：归并排序算法，归并排序非递归实现

【数据结构与算法】归并排序详解：归并排序算法，归并排序非递归实现

一、归并排序 归并排序是一种经典的排序算法，它使用了分治法的思想。下面是归并排序的算法思想： 递归地将数组划分成较小的子数组，直到每个子数组的长度为1或者0。将相邻的子数组合并，形成更大的已排序的数组，直到最…
阅读更多...
OpenCV读取摄像头窗口变大且很卡的解决方法

OpenCV读取摄像头窗口变大且很卡的解决方法

视频讲解 OpenCV读取摄像头窗口变大且很卡的解决方法 测试过程 读取摄像头窗口变大且很卡的代码 import cv2 cap cv2.VideoCapture(0) if not cap.isOpened():print("Cannot open camera")exit() while True:ret, frame cap.read()if not ret:print("no str…
阅读更多...
Arduino开发实例-SDS011粉尘检测传感器驱动

Arduino开发实例-SDS011粉尘检测传感器驱动

SDS011粉尘检测传感器驱动 文章目录 SDS011粉尘检测传感器驱动1、SDS011介绍2、硬件准备及接线3、代码实现在本文中，将介绍如何使用 Arduino 动粉尘传感器 SDS011 制作空气质量监测系统。 1、SDS011介绍 粉尘本身根据它们的大小分为两类。 直径在2.5至10微米之间的称为粗颗粒…
阅读更多...
2677. 分块数组

2677. 分块数组

说在前面 🎈不知道大家对于算法的学习是一个怎样的心态呢？为了面试还是因为兴趣？不管是出于什么原因，算法学习需要持续保持。 题目描述 给定一个数组 arr 和一个块大小 size ，返回一个 分块 的数组。分块 的数组包含了…
阅读更多...
Linux系统OpenGL安装

Linux系统OpenGL安装

安装OpenGL 1、安装OpenGL Library sudo apt-get install libgl1-mesa-dev 2、安装OpenGL Utilities OpenGL Utilities 是一组建构于 OpenGL Library 之上的工具组，提供许多很方便的函式，使 OpenGL 更强大且更容易使用 sudo apt-get install libglu1…
阅读更多...
conda install命令无法安装pytorch

conda install命令无法安装pytorch

由于网络问题，直接采用conda install命令可能无法直接下载对应的cuda包。 方法一：采用pip命令替代 步骤1：切换pip的源为国内源： 若只是临时切换： pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple some-p…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023