通过pymysql程序debug学习数据库事务、隔离级别

问题

今天在使用pymysql连数据库的时候，出现了一个bug，查询数据库某个数据，但是在我在数据库中执行sql语句改变数据后，pymsql的查询依然没有发生改变。

代码如下:

# 5.6.10
conn = pymysql.connect(host=HOST, port=PORT, user=USER, passwd=PSWD, db=DB)

def fetch():
    cursor = conn.cursor()
    sql = "SELECT * FROM hello"
    try:
        res = cursor.execute(sql)
    except:
        pass
    finally:
        cursor.close()
    for data in cursor.fetchall():
        print(*data)

while True:
    fetch()
    time.sleep(2)

解决问题

首先，我们还是找出问题原因，并解决它，查阅相关文档后可知，因为我们的查询语句执行后，没有commit()，这会导致查询事务没有提交，mysql数据库会返回上次查询到的结果。

所以，不管是增删查改，最好都以事务的形式提交！

    try:
        res = cursor.execute(sql)
        conn.commit()
    except:
        pass
    finally:
        cursor.close()

分析

接下来我们来仔细分析，为什么查询也需要提交事务

• 数据库的事务
• 脏读、不可重复读、幻读
• 数据库事务隔离级别
• 数据库的锁

1.数据库的事务特性

先简单了解数据库事务的特性

1. 原子性:原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生要么都不发生。
2. 一致性:如果事务执行之前数据库是一个完整性的状态,那么事务结束后,无论事务是否执行成功,数据库仍然是一个完整性状态.
   
   数据库的完整性状态:当一个数据库中的所有的数据都符合数据库中所定义的所有的约束,此时可以称数据库是一个完整性状态.
3. 隔离性:事务的隔离性是指多个用户并发访问数据库时，一个用户的事务不能被其它用户的事务所干扰，多个并发事务之间事务要隔离
4. 持久性:持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响

2.脏读、不可重复读、幻读

脏读(读取未提交的数据)

转账	取钱
事务开始
	事务开始
	查看余额为2000
	取钱1000
查余额为1000
	未知错误，事务回滚，余额为2000
转账2000，余额为3000(脏读1000+2000)
事务提交

所以莫名其妙就少了1000块钱

不可重复读(两次读取结果不一致)

拿购物和取钱说事，有天小A去取钱，看余额有2000块(事务开始)，很开心，此时她老婆看到喜欢的东西，手速极快的下单，付款2000(其他事务提交完成)，这时小A到ATM取1000块钱，ATM提示余额不足！小A感到很疑惑，刚才明明还有2000的啊？

取钱	购物
事务开始
查看余额为2000
	事务开始
	消费2000
	事务提交
再次查询余额为0
事务结束

幻读(多次读取，总量不一样)

这天，小A查自己这个月的账单(事务开始)，发现5笔购物总计消费1000块，这时，他老婆又眼疾手快的下单付款买了一件衣服2000块(其他事务结束)，这时，小A再看他的账单，总计消费变成了3000块，就像产生幻觉一样(事务结束)

查账	购物
事务开始
查看账单为1000
	事务开始
	增加一笔账单2000
	事务提交
再次查看账单为3000
事务结束

不可重复读和幻读的区别

可能到这，大概了解了3种读取数据会出现的异常情况了，但可能对不可重复读和幻读有疑问，似乎差不多啊。

可以这么理解，不可重复读是针对于数据库表的某条记录而言，也就是针对update一些。解决办法例如：我们可以在读取事务进行的时候对该条记录加锁，以避免重复读不一致的问题。

幻读是针对多条记录而言，针对insert，delete一些，在同一事务两次查询结果数目不一致。解决办法例如：我们可以在读取事务进行的时候对整个表加锁，以避免。

3.数据库的隔离级别

数据库的隔离级别，由低到高依次为Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable ，这四个级别可以逐个解决脏读 、不可重复读 、幻读 这几类问题。

√可以避免，×不能避免

	脏读	不可重复读	幻读
Read uncommitted	×	×	×
Read committed	√	×	×
Repeatable read	√	√	×
Serializable	√	√	√

而mysql默认为 Repeatable read，Sql Server , Oracle默认为 Read committed

到这里，基本可以完结今天的bug原因了，mysql可以避免重复读的问题的，它并不是通过前面提到的加锁来控制的，而是，同一事务的查询结果都是事务开始的时候保存的快照，所以如果不commit，查询结果不会改变！

4.数据库的锁

还想继续深究数据库是如何加锁来保证事务的四大特性的。有时间一定去了解，到时候来更新。。。哈哈

InnoDB锁机制