MySQLトランザクションとSpring分離レベルの実装原理の詳細な説明

1. トランザクションはACID特性を持つ

• 原子性: トランザクションは、トランザクションによって分割できない作業の最小単位です。すべてがコミットされるか、すべてが失敗してロールバックされます。
• 一貫性: データベースは常に、成功したトランザクション コミットの結果のみを含む、一貫性のある状態から別の一貫性のある状態に移行します。
• 分離: トランザクションによって行われた変更は最後にまとめて送信され、他のトランザクションには表示されません。
• 耐久性: トランザクションがコミットされると、そのトランザクションによる変更はデータベースに永続的に保存されます。
  

2. トランザクション分離レベル

1) 分離レベルの定義と問題点

• READ UNCOMMITTED: トランザクションによって行われた変更は、コミットされていない場合でも、他のトランザクションに表示されます。トランザクションはコミットされていないデータを読み取ることができ、この状況はダーティ リードと呼ばれます。
• READ COMMITTED: トランザクションはコミットされたデータを読み取ります。これは、ほとんどのデータベースのデフォルトの分離レベルです。トランザクションの実行中に、別のトランザクションによってデータが変更され、このトランザクションの前後で読み取られた情報が異なることになります。この状況は、非反復読み取りと呼ばれます。
• PEPEATABLE READ (繰り返し読み取り): このレベルは、MySQL のデフォルトの分離レベルです。ダーティ リードの問題を解決し、同じトランザクションによる同じレコードの複数の読み取りの一貫性を保証します。ただし、このレベルでもファントム リードが発生する可能性があります。ファントム リードとは、トランザクション A がデータの範囲を読み取るときに、別のトランザクション B がこの範囲に行を挿入することを意味します。トランザクション A がこの範囲のデータを再度読み取ると、ファントム行が生成されます。特記事項: InnoDB および XtraDB ストレージ エンジンは、マルチバージョン同時実行制御 (MVCC) によってファントム リード問題を解決します。ギャップ ロック (次のキー ロック) を使用して、クエリに関係する行とインデックスのギャップをロックし、ファントム行の挿入を防止します。
• SERIALIZABLE: このトランザクションは最高の分離レベルであり、トランザクションを強制的にシリアルに実行して、ファントム読み取りの問題を回避します。つまり、SERIALIZABLE は読み取られたデータの各行をロックするため、多くのタイムアウトとロック競合が発生する可能性があります。

2) MySQLの変更レベルと分離レベルを見ると

show variables like 'tx_isolation'; # MySQL8 より前の分離レベルを表示しますshow variables like 'transaction_isolation'; # MySQL8 より前の分離レベルを表示します

set global transaction_isolation='READ-COMMITTED'; // 分離レベル、バルブドメイン READ-UNCOMMITTED、READ-COMMITTED、REPEATABLE-READ、SERIALIZABLE を設定します

トランザクション分離レベルはセッション レベルに設定できます。セッションごとに異なるレベルを設定できます。

セッショントランザクション分離レベルをコミットされていない読み取りに設定します。
セッショントランザクション分離レベルをコミット読み取りに設定します。
セッショントランザクション分離レベルを繰り返し読み取りに設定します。
セッショントランザクション分離レベルをシリアル化可能に設定します。

3) Springトランザクション分離レベル

Spring トランザクションは、デフォルトでデータベース分離レベルを使用します。@Transactional の isolation パラメータに注釈を付けることで、セッション分離レベルを調整できます。分離レベルはセッション レベルであり、JDBC java.sql.Connection インターフェイスは分離レベルの設定をサポートします。

Spring がトランザクションを開始すると (DataSourceTransactionManager.doBegin)、アノテーション構成に従って接続の分離レベルが設定されます。

MySQLドライバcom.mysql.cj.jdbc.ConnectionImplは、セッションレベルの分離レベルを調整するためにSQL文を実行します。

3. 行き詰まり

デッドロックは、2 つ以上のトランザクションが同じリソースを占有し、お互いが占有しているリソースのロックを要求したときに発生し、悪循環を引き起こします。デッドロックの例:

# トランザクション 1 トランザクションを開始します。
アカウントを更新します。ID=1 のところに money=10 を設定します。
アカウントを更新します。ID=2 のところに money=20 を設定します。
専念;

# トランザクション 2 トランザクションを開始します。
アカウントを更新します。ID=2 のところに money=10 を設定します。
アカウントを更新します。ID=1 のところに money=20 を設定します。
専念;

偶然、トランザクション 1 とトランザクション 2 が同時に最初の更新ステートメントの実行を終了し、2 番目の更新ステートメントの実行を準備したところ、レコードが相手側によってロックされていることがわかったとします。すると、2 つのトランザクションは、相手側が要求したロックを保持したまま、相手側がリソースを解放するのを待機することになり、無限ループが発生します。

デッドロックの問題を回避するために、データベースはさまざまなデッドロック検出およびデッドロック長超過メカニズムを実装しています。InnoDB は、行レベルの排他ロックが最も少ないトランザクションをロールバックすることでデッドロックを処理します。

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