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在MySQL中处理同时进行的SELECT和UPDATE操作20240729

news 来源：原创 2024/9/20 11:48:25

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操作可能会引发脏读、不可重复读和幻读等问题。本文将详细介绍这些问题及其解决方法，并提供具体的示例代码。

问题描述

在多事务环境下，可能会遇到以下问题：

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可能是不一致的。
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，可能会得到不同的结果。
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。

解决方法

为了解决上述问题，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: 允许脏读、不可重复读和幻读。
READ COMMITTED: 防止脏读，但允许不可重复读和幻读。
REPEATABLE READ: 防止脏读和不可重复读，但允许幻读。
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。

实际案例分析

假设我们在两个不同的数据库实例中进行实验，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)
);

实验步骤和SQL语句

环境准备：
- 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;

实验现象

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。

实际案例分析

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能否在T3时刻看到Session 2提交的数据？
- 答：能。
autocommit=OFF，隔离级别=REPEATABLE-READ: Session 1能否在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能否在T3时刻看到Session 2提交的数据？
- 答：能。
autocommit=OFF，隔离级别=READ-COMMITTED: Session 1能否在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解决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[0], row[1], row[2]);}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[0], row[1], row[2]);}mysql_free_result(result2);mysql_close(con1);mysql_close(con2);return 0;
}

Go语言代码示例

package mainimport ("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 intvar name, department stringerr = 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 intvar name, department stringerr = rows2.Scan(&id, &name, &department)if err != nil {panic(err)}fmt.Println(id, name, department)}tx1.Commit()
}