在MySQL中处理同时进行的SELECT和UPDATE操作20240729
在MySQL中处理同时进行的SELECT和UPDATE操作在MySQL中同时对同一张表执行SELECT和UPDATE操作大概会引发脏读、不可重复读和幻读等问题。本文将具体介绍这些问题及其办理方法，并提供具体的示例代码。
问题描述
在多事务环境下，大概会遇到以下问题：
[*]脏读 (Dirty Read): 一个事务在读取数据的同时，另一个事务修改了同一行的数据并提交，第一个事务读取的数据大概是不一致的。
[*]不可重复读 (Non-repeatable Read): 一个事务在读取数据的同时，另一个事务修改了同一行的数据并提交，第一个事务再次读取同一行的数据时，大概会得到不同的结果。
[*]幻读 (Phantom Read): 一个事务在读取数据的同时，另一个事务插入了符合第一个事务查询条件的新数据并提交，第一个事务再次执行相同的查询时，会发现存在新的数据。
办理方法
为了办理上述问题，可以使用MySQL提供的事务隔离级别和锁机制来确保数据的一致性。
事务隔离级别
MySQL支持四种事务隔离级别：
[*]READ UNCOMMITTED: 答应脏读、不可重复读和幻读。
[*]READ COMMITTED: 防止脏读，但答应不可重复读和幻读。
[*]REPEATABLE READ: 防止脏读和不可重复读，但答应幻读。
[*]SERIALIZABLE: 防止脏读、不可重复读和幻读。
可以通过设置事务隔离级别来控制并发事务的行为。下面是设置事务隔离级别的示例：
-- 设置事务隔离级别为 REPEATABLE READ
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
START TRANSACTION;
-- 你的查询和更新操作
SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE;
UPDATE employees SET name = 'new_name' WHERE id = 1;
COMMIT;
锁机制
MySQL的InnoDB存储引擎提供了行级锁，可以在查询时使用锁来确保数据的一致性。
-- 设置事务隔离级别为 SERIALIZABLE
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
START TRANSACTION;
-- 你的查询和更新操作
SELECT * FROM employees WHERE id = 1 FOR UPDATE;
UPDATE employees SET name = 'new_name' WHERE id = 1;
COMMIT;
在上述示例中，使用FOR UPDATE语句对查询的行加锁，以防止其他事务在当前事务完成之前修改这些行。
现实案例分析
假设我们在两个不同的数据库实例中进行实行，以验证不同配置下MySQL的行为。
表结构
假设我们有一个名为employees的表，表结构如下：
CREATE TABLE employees (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(255),
department VARCHAR(255)
);
实行步调和SQL语句
[*]环境预备：
[*]创建数据库和表。
[*]插入初始数据。
-- 创建数据库CREATE DATABASE company_db;-- 选择数据库USE company_db;-- 创建表CREATE TABLE employees (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(255),
department VARCHAR(255)
);
-- 插入初始数据INSERT INTO employees (id, name, department) VALUES (1, 'Alice', 'HR');
[*]Session 1: 开始事务，查询employees表。
-- Session 1
START TRANSACTION;
SELECT * FROM employees;
[*]Session 2: 插入一行数据到employees表并提交事务。
-- Session 2
START TRANSACTION;
INSERT INTO employees (id, name, department) VALUES (2, 'Bob', 'Engineering');
COMMIT;
[*]Session 1: 再次查询employees表。
-- Session 1
SELECT * FROM employees;
实行现象
在两个环境中进行上述操作，并观察结果。
[*]环境A: Session 1无法查询到Session 2提交的数据。
[*]环境B: Session 1可以查询到Session 2提交的数据。
现实案例分析
通过不同的环境验证，我们发现：
环境A
[*]MySQL版本: 5.7.13
[*]autocommit: OFF
[*]事务隔离级别: REPEATABLE READ
在此环境中，Session 1在第二次查询时无法看到Session 2提交的数据，因为事务在开始时就固定了读取的数据版本。
环境B
[*]MySQL版本: 5.7.13
[*]autocommit: ON
[*]事务隔离级别: REPEATABLE READ
在此环境中，Session 1在第二次查询时可以看到Session 2提交的数据，因为每个查询都是一个新的事务。
验证问题
通过不同组合的autocommit和隔离级别参数，验证查询结果是否符合预期。
验证组合
[*]autocommit=ON，隔离级别=REPEATABLE-READ: Session 1可否在T3时刻看到Session 2提交的数据？
[*]答：能。
[*]autocommit=OFF，隔离级别=REPEATABLE-READ: Session 1可否在T3时刻看到Session 2提交的数据？
[*]答：不能。
[*]autocommit=ON，隔离级别=READ-COMMITTED: Session 1可否在T3时刻看到Session 2提交的数据？
[*]答：能。
[*]autocommit=OFF，隔离级别=READ-COMMITTED: Session 1可否在T3时刻看到Session 2提交的数据？
[*]答：能。
代码示例
以下是Python、C语言和Go语言的示例代码，演示如何在MySQL中使用事务和锁机制来办理SELECT和UPDATE操作的并发问题。
Python代码示例
import pymysql
# 连接数据库
conn1 = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='password', db='company_db', autocommit=False)
conn2 = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='password', db='company_db', autocommit=True)
try:
with conn1.cursor() as cursor1, conn2.cursor() as cursor2:
# Session 1: 开始事务并查询数据
cursor1.execute("START TRANSACTION;")
cursor1.execute("SELECT * FROM employees;")
result1 = cursor1.fetchall()
print("Session 1 - First Query:", result1)
# Session 2: 插入数据并提交事务
cursor2.execute("INSERT INTO employees (id, name, department) VALUES (2, 'Bob', 'Engineering');")
cursor2.execute("COMMIT;")
# Session 1: 再次查询数据
cursor1.execute("SELECT * FROM employees;")
result2 = cursor1.fetchall()
print("Session 1 - Second Query:", result2)
finally:
conn1.close()
conn2.close()
C语言代码示例
#include <mysql/mysql.h>
#include <stdio.h>
void finish_with_error(MYSQL *con) {
fprintf(stderr, "%s\n", mysql_error(con));
mysql_close(con);
exit(1);
}
int main() {
MYSQL *con1 = mysql_init(NULL);
MYSQL *con2 = mysql_init(NULL);
if (con1 == NULL || con2 == NULL) {
fprintf(stderr, "mysql_init() failed\n");
exit(1);
}
if (mysql_real_connect(con1, "localhost", "root", "password", "company_db", 0, NULL, 0) == NULL ||
mysql_real_connect(con2, "localhost", "root", "password", "company_db", 0, NULL, 0) == NULL) {
finish_with_error(con1);
finish_with_error(con2);
}
// Session 1: 开始事务并查询数据
if (mysql_query(con1, "START TRANSACTION") ||
mysql_query(con1, "SELECT * FROM employees")) {
finish_with_error(con1);
}
MYSQL_RES *result1 = mysql_store_result(con1);
if (result1 == NULL) {
finish_with_error(con1);
}
MYSQL_ROW row;
printf("Session 1 - First Query:\n");
while ((row = mysql_fetch_row(result1))) {
printf("%s %s %s\n", row, row, row);
}
mysql_free_result(result1);
// Session 2: 插入数据并提交事务
if (mysql_query(con2, "START TRANSACTION") ||
mysql_query(con2, "INSERT INTO employees (id, name, department) VALUES (2, 'Bob', 'Engineering')") ||
mysql_query(con2, "COMMIT")) {
finish_with_error(con2);
}
// Session 1: 再次查询数据
if (mysql_query(con1, "SELECT * FROM employees")) {
finish_with_error(con1);
}
MYSQL_RES *result2 = mysql_store_result(con1);
if (result2 == NULL) {
finish_with_error(con1);
}
printf("Session 1 - Second Query:\n");
while ((row = mysql_fetch_row(result2))) {
printf("%s %s %s\n", row, row, row);
}
mysql_free_result(result2);
mysql_close(con1);
mysql_close(con2);
return 0;
}
Go语言代码示例
package main
import (
"database/sql"
"fmt"
_ "github.com/go-sql-driver/mysql"
)
func main() {
db1, err := sql.Open("mysql", "root:password@tcp(localhost:3306)/company_db?autocommit=false")
if err != nil {
panic(err)
}
defer db1.Close()
db2, err := sql.Open("mysql", "root:password@tcp(localhost:3306)/company_db?autocommit=true")
if err != nil {
panic(err)
}
defer db2.Close()
// Session 1: 开始事务并查询数据
tx1, err := db1.Begin()
if err != nil {
panic(err)
}
rows1, err := tx1.Query("SELECT * FROM employees")
if err != nil {
panic(err)
}
defer rows1.Close()
fmt.Println("Session 1 - First Query:")
for rows1.Next() {
var id int
var name, department string
err = rows1.Scan(&id, &name, &department)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(id, name, department)
}
// Session 2: 插入数据并提交事务
tx2, err := db2.Begin()
if err != nil {
panic(err)
}
_, err = tx2.Exec("INSERT INTO employees (id, name, department) VALUES (?, ?, ?)", 2, "Bob", "Engineering")
if err != nil {
panic(err)
}
err = tx2.Commit()
if err != nil {
panic(err)
}
// Session 1: 再次查询数据
rows2, err := tx1.Query("SELECT * FROM employees")
if err != nil {
panic(err)
}
defer rows2.Close()
fmt.Println("Session 1 - Second Query:")
for rows2.Next() {
var id int
var name, department string
err = rows2.Scan(&id, &name, &department)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(id, name, department)
}
tx1.Commit()
}
总结
通过设置符合的事务隔离级别和使用行级锁，可以有效地办理在MySQL中同时执行SELECT和UPDATE操作同一张表时遇到的脏读、不可重复读和幻读问题。这不但确保了数据的一致性，还进步了系统的并发处理能力。明白并精确使用这些机制，是保证数据库操作精确性和服从的关键。
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