mysql預存程序交易管理簡析

ACID:Atomic、Consistent、Isolated、Durable
儲存程式提供了一個絕佳的機制來定義、封裝和管理事務。
1，MySQL的事務支援
1）MySQL的事務支援不是綁定在MySQL伺服器本身，而是與儲存引擎相關：
Sql代碼 複製代碼 代碼如下:MyISAM：不支援事務，用於唯讀程式提高效能
InnoDB：支援ACID事務、行級鎖、並發
Berkeley DB：支援事務
MyISAM：不支援事務，用於唯讀程式提高效能
InnoDB：支援ACID事務、行級鎖、並發
Berkeley DB：支援事務 2） 隔離等級：

隔離等級決定了一個session中的事務可能對另一個session的影響、並發session對資料庫的操作、一個session中所見資料的一致性
ANSI標準定義了4個隔離等級，MySQL的InnoDB都支援：
Java代碼 複製代碼 代碼如下:READ UNCOMMITTED：最低層級的隔離，通常又稱為dirty read，它允許一個事務讀取還沒commit的資料，這樣可能會提高效能，但是dirty read可能不是我們想要的
READ COMMITTED：在一個事務中只允許已經commit的記錄可見，如果session中select還在查詢中，另一session此時insert一條記錄，則新添加的資料不可見
REPEATABLE READ：在一個事務開始後，其他session對資料庫的修改在本事務中不可見，直到本事務commit或rollback。在一個事務中重複select的結果一樣，除非本事務中update資料庫。
SERIALIZABLE：最進階別的隔離，只允許事務串列執行。為了達到此目的，資料庫會鎖住每行已經讀取的記錄，其他session不能修改資料直到前一事務結束，事務commit或取消時才釋放鎖。
READ UNCOMMITTED：最低層級的隔離，通常又稱為dirty read，它允許一個事務讀取還沒commit的資料，這樣可能會提高效能，但是dirty read可能不是我們想要的
READ COMMITTED：在一個事務中只允許已經commit的記錄可見，如果session中select還在查詢中，另一session此時insert一條記錄，則新添加的資料不可見
REPEATABLE READ：在一個事務開始後，其他session對資料庫的修改在本事務中不可見，直到本事務commit或rollback。在一個事務中重複select的結果一樣，除非本事務中update資料庫。
SERIALIZABLE：最進階別的隔離，只允許事務串列執行。為了達到此目的，資料庫會鎖住每行已經讀取的記錄，其他session不能修改資料直到前一事務結束，事務commit或取消時才釋放鎖。 可以使用如下語句設定MySQL的session隔離等級：

Sql代碼 複製代碼 代碼如下:set transaction isolation level {read uncommitted | read committed | repeatable read | serializable}
set transaction isolation level {read uncommitted | read committed | repeatable read | serializable}

MySQL預設的隔離等級是REPEATABLE READ，在設定隔離等級為READ UNCOMMITTED或SERIALIZABLE時要小心，READ UNCOMMITTED會導致資料完整性的嚴重問題，而SERIALIZABLE會導致效能問題並增加死結的機率
3)交易管理語句：
Sql代碼 複製代碼 代碼如下:START TRANSACTION：開始事務，autocommit設為0，如果已經有一個事務在運行，則會觸發一個隱藏的COMMIT
COMMIT：提交事務，儲存更改，釋放鎖
ROLLBACK：復原本事務對資料庫的所有更改，然後結束事務，釋放鎖
SAVEPOINT savepoint_name：建立一個savepoint識別符來ROLLBACK TO SAVEPOINT
ROLLBACK TO SAVEPOINT savepoint_name：復原到從savepoint_name開始對資料庫的所有更改，這樣就允許復原事務中的一部分，保證更改的一個子集被提交
SET TRANSACTION：允許設定事務的隔離等級
LOCK TABLES：允許顯式的鎖住一個或多個table，會隱式的關閉當前開啟的事務，建議在執行LOCK TABLES語句之前顯式的commit或rollback。我們一般所以一般在事務代碼裡不會使用LOCK TABLES
START TRANSACTION：開始事務，autocommit設為0，如果已經有一個事務在運行，則會觸發一個隱藏的COMMIT
COMMIT：提交事務，儲存更改，釋放鎖
ROLLBACK：復原本事務對資料庫的所有更改，然後結束事務，釋放鎖
SAVEPOINT savepoint_name：建立一個savepoint識別符來ROLLBACK TO SAVEPOINT
ROLLBACK TO SAVEPOINT savepoint_name：復原到從savepoint_name開始對資料庫的所有更改，這樣就允許復原事務中的一部分，保證更改的一個子集被提交
SET TRANSACTION：允許設定事務的隔離等級
LOCK TABLES：允許顯式的鎖住一個或多個table，會隱式的關閉當前開啟的事務，建議在執行LOCK TABLES語句之前顯式的commit或rollback。我們一般所以一般在事務代碼裡不會使用LOCK TABLES

2，定義事務
MySQL預設的行為是在每條SQL語句執行後執行一個COMMIT語句，從而有效將每條語句獨立為一個事務。
在複雜的應用情境下這種方式就不能滿足需求了。
為了開啟事務，允許在COMMIT和ROLLBACK之前多條語句被執行，我們需要做以下兩步(也可以人為是兩種方式)：
1, 設定MySQL的autocommit屬性為0，預設為1
2，使用START TRANSACTION語句顯式的開啟一個事務（然後autocommit屬性會自動被設定為0）
如果已經開啟一個事務，則SET autocommit=0不會起作用，因為START TRANSACTION會隱式的提交session中所有當前的更改，結束已有的事務，並開啟一個新的事務。
使用SET AUTOCOMMIT語句的預存程序例子:
Sql代碼 複製代碼 代碼如下:delimiter $$
use test$$
create procedure t_insert_table()
begin
/** 標記是否出錯 */
declare t_error int default 0;
/** 如果出現sql異常，則將t_error設定為1後繼續執行後面的操作 */
declare continue handler for sqlexception set t_error=1; -- 出錯處理
/** 顯示的開啟事務，啟動它後，autocommit值會自動化佈建為0 */
start transaction;
insert into t_bom_test(parent_id,child_id) values('C','XXXX');
insert into t_trigger_test(name,age) values('zhangsan',34);
/** 標記被改變,表示事務應該復原 */
if t_error=1 then
rollback; -- 交易回復
else
commit; -- 事務提交
end if;
end$$
delimiter ;
delimiter $$
use test$$
create procedure t_insert_table()
begin
/** 標記是否出錯 */
declare t_error int default 0;
/** 如果出現sql異常，則將t_error設定為1後繼續執行後面的操作 */
declare continue handler for sqlexception set t_error=1; -- 出錯處理
/** 顯示的開啟事務，啟動它後，autocommit值會自動化佈建為0 */
start transaction;
insert into t_bom_test(parent_id,child_id) values('C','XXXX');
insert into t_trigger_test(name,age) values('zhangsan',34);
/** 標記被改變,表示事務應該復原 */
if t_error=1 then
rollback; -- 交易回復
else
commit; -- 事務提交
end if;
end$$
delimiter ;

通常COMMIT或ROLLBACK語句執行時才完成一個事務，但是有些DDL語句等會隱式觸發COMMIT，所以應該在事務中儘可能少用或注意一下：
Sql代碼 複製代碼 代碼如下:ALTER FUNCTION
ALTER PROCEDURE
ALTER TABLE
BEGIN
CREATE DATABASE
CREATE FUNCTION
CREATE INDEX
CREATE PROCEDURE
CREATE TABLE
DROP DATABASE
DROP FUNCTION
DROP INDEX
DROP PROCEDURE
DROP TABLE
UNLOCK TABLES
LOAD MASTER DATA
LOCK TABLES
RENAME TABLE
TRUNCATE TABLE
SET AUTOCOMMIT=1
START TRANSACTION
ALTER FUNCTION
ALTER PROCEDURE
ALTER TABLE
BEGIN
CREATE DATABASE
CREATE FUNCTION
CREATE INDEX
CREATE PROCEDURE
CREATE TABLE
DROP DATABASE
DROP FUNCTION
DROP INDEX
DROP PROCEDURE
DROP TABLE
UNLOCK TABLES
LOAD MASTER DATA
LOCK TABLES
RENAME TABLE
TRUNCATE TABLE
SET AUTOCOMMIT=1
START TRANSACTION

3，使用Savepoint
使用savepoint復原難免有些效能消耗，一般可以用IF改寫
savepoint的良好使用的情境之一是“嵌套事務”，你可能希望程式執行一個小的事務，但是不希望復原外面更大的事務：
Sql代碼 複製代碼 代碼如下:CREATE PROCEDURE nested_tfer_funds
(in_from_acct INTEGER,
in_to_acct INTEGER,
in_tfer_amount DECIMAL(8,2))
BEGIN
DECLARE txn_error INTEGER DEFAULT 0;
DECLARE CONTINUE HANDLER FOR SQLEXCEPTION BEGIN
SET txn_error=1;
END
SAVEPINT savepint_tfer;
UPDATE account_balance
SET balance=balance-in_tfer_amount
WHERE account_id=in_from_acct;
IF txn_error THEN
ROLLBACK TO savepoint_tfer;
SELECT 'Transfer aborted';
ELSE
UPDATE account_balance
SET balance=balance+in_tfer_amount
WHERE account_id=in_to_acct;
IF txn_error THEN
ROLLBACK TO savepoint_tfer;
SELECT 'Transfer aborted';
END IF:
END IF;
END;
CREATE PROCEDURE nested_tfer_funds
(in_from_acct INTEGER,
in_to_acct INTEGER,
in_tfer_amount DECIMAL(8,2))
BEGIN
DECLARE txn_error INTEGER DEFAULT 0;
DECLARE CONTINUE HANDLER FOR SQLEXCEPTION BEGIN
SET txn_error=1;
END
SAVEPINT savepint_tfer;
UPDATE account_balance
SET balance=balance-in_tfer_amount
WHERE account_id=in_from_acct;
IF txn_error THEN
ROLLBACK TO savepoint_tfer;
SELECT 'Transfer aborted';
ELSE
UPDATE account_balance
SET balance=balance+in_tfer_amount
WHERE account_id=in_to_acct;
IF txn_error THEN
ROLLBACK TO savepoint_tfer;
SELECT 'Transfer aborted';
END IF:
END IF;
END;

4，事務和鎖
事務的ACID屬性只能通過限制資料庫的同步更改來實現，從而通過對修改資料加鎖來實現。
直到事務觸發COMMIT或ROLLBACK語句時鎖才釋放。
缺點是後面的事務必須等前面的事務完成才能開始執行，輸送量隨著等待鎖釋放的時間增長而遞減。
MySQL/InnoDB通過行級鎖來最小化鎖競爭。這樣修改同一table裡其他行的資料沒有限制，而且讀資料可以始終沒有等待。
可以在SELECT語句裡使用FOR UPDATE或LOCK IN SHARE MODE語句來加上行級鎖
Sql代碼 複製代碼 代碼如下:SELECT select_statement options [FOR UPDATE|LOCK IN SHARE MODE]
SELECT select_statement options [FOR UPDATE|LOCK IN SHARE MODE]

FOR UPDATE會鎖住該SELECT語句返回的行，其他SELECT和DML語句必須等待該SELECT語句所在的事務完成
LOCK IN SHARE MODE同FOR UPDATE，但是允許其他session的SELECT語句執行並允許擷取SHARE MODE鎖
死結：
死結發生於兩個事務相互等待彼此釋放鎖的情景
當MySQL/InnoDB檢查到死結時，它會強制一個事務rollback並觸發一條錯誤訊息
對InnoDB而言，所選擇的rollback的事務是完成工作最少的事務（所修改的行最少）
Java代碼 複製代碼 代碼如下:mysql > CALL tfer_funds(1,2,300);
ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction

死結在任何資料庫系統裡都可能發生，但是對MySQL/InnoDB這種行級鎖資料庫而言可能性相對較少。
可以通過使用一致的順序來鎖row或table以及讓事務保持儘可能短來減少死結的頻率。
如果死結不容易debug，你可以向你的程式中添加一些邏輯來處理死結並重試事務，但這部分代碼多了以後很難維護
所以，比較好的避免死結的方式是在做任何修改之前按一定的順序添加行級鎖，這樣就能避免死結:
Java代碼 複製代碼 代碼如下:CREATE PROCEDURE tfer_funds3
(from_account INT, to_account INT, tfer_amount NUMERIC(10,2))
BEGIN
DECLARE local_account_id INT;
DECLARE lock_cursor CURSOR FOR
SELECT account_id
FROM account_balance
WHERE account_id IN (from_account, to_account)
ORDER BY account_id
FOR UPDATE;
START TRANSACTION;
OPEN lock_cursor;
FETCH lock_cursor INTO local_account_id;
UPDATE account_balance
SET balance=balance-tfer_amount
WHERE account_id=from_account;
UPDATE account_balance
SET balance=balance+tfer_amount
WHERE account_id=to_account;
CLOSE lock_cursor;
COMMIT;
END;

設定死結ttl: innodb_lock_wait_timeout，預設為50秒
如果你在一個事務中混合使用InnoDB和非InnoDB表，則MySQL不能檢測到死結，此時會拋出“lock wait timeuot”1205錯誤
樂觀所和悲觀鎖策略：
悲觀鎖：在讀取資料時鎖住那幾行，其他對這幾行的更新需要等到悲觀鎖結束時才能繼續
樂觀所：讀取資料時不鎖，更新時檢查是否資料已經被更新過，如果是則取消當前更新
一般在悲觀鎖的等待時間過長而不能接受時我們才會選擇樂觀鎖
悲觀鎖的例子：
Java代碼 複製代碼 代碼如下:CREATE PROCEDURE tfer_funds
(from_account INT, to_account INT,tfer_amount NUMERIC(10,2),
OUT status INT, OUT message VARCHAR(30))
BEGIN
DECLARE from_account_balance NUMERIC(10,2);
START TRANSACTION;
SELECT balance
INTO from_account_balance
FROM account_balance
WHERE account_id=from_account
FOR UPDATE;
IF from_account_balance>=tfer_amount THEN
UPDATE account_balance
SET balance=balance-tfer_amount
WHERE account_id=from_account;
UPDATE account_balance
SET balance=balance+tfer_amount
WHERE account_id=to_account;
COMMIT;
SET status=0;
SET message='OK';
ELSE
ROLLBACK;
SET status=-1;
SET message='Insufficient funds';
END IF;
END;

樂觀鎖的例子：
Java代碼 複製代碼 代碼如下:CREATE PROCEDURE tfer_funds
(from_account INT, to_account INT, tfer_amount NUMERIC(10,2),
OUT status INT, OUT message VARCHAR(30) )
BEGIN
DECLARE from_account_balance NUMERIC(8,2);
DECLARE from_account_balance2 NUMERIC(8,2);
DECLARE from_account_timestamp1 TIMESTAMP;
DECLARE from_account_timestamp2 TIMESTAMP;
SELECT account_timestamp,balance
INTO from_account_timestamp1,from_account_balance
FROM account_balance
WHERE account_id=from_account;
IF (from_account_balance>=tfer_amount) THEN
-- Here we perform some long running validation that
-- might take a few minutes */
CALL long_running_validation(from_account);
START TRANSACTION;
-- Make sure the account row has not been updated since
-- our initial check
SELECT account_timestamp, balance
INTO from_account_timestamp2,from_account_balance2
FROM account_balance
WHERE account_id=from_account
FOR UPDATE;
IF (from_account_timestamp1 <> from_account_timestamp2 OR
from_account_balance <> from_account_balance2) THEN
ROLLBACK;
SET status=-1;
SET message=CONCAT("Transaction cancelled due to concurrent update",
" of account" ,from_account);
ELSE
UPDATE account_balance
SET balance=balance-tfer_amount
WHERE account_id=from_account;
UPDATE account_balance
SET balance=balance+tfer_amount
WHERE account_id=to_account;
COMMIT;
SET status=0;
SET message="OK";
END IF;
ELSE
ROLLBACK;
SET status=-1;
SET message="Insufficient funds";
END IF;
END$$

5，事務設計指南
1，保持事務短小
2，盡量避免事務中rollback
3，盡量避免savepoint
4，預設情況下，依賴於悲觀鎖
5，為輸送量要求苛刻的事務考慮樂觀鎖
6，顯示聲明開啟事務
7，鎖的行越少越好，鎖的時間越短越好