【MySQL】第十四节—事务：从基础概念到隔离性理论与实践

Hello，好久不见，我是云边有个稻草人-个人主页，与你分享MySQL领域专业知识！U·ェ·U

本文详细介绍了MySQL事务的概念与特性。事务是由一组DML语句组成的逻辑单元，具有ACID特性：原子性(全部成功或失败)、一致性(数据完整性)、隔离性(并发控制)和持久性(永久修改)。重点分析了事务的隔离级别：读未提交(可能脏读)、读提交(可能不可重复读)，剩下的在事务（下）。通过多个实验演示了事务的基本操作、保存点使用、自动提交设置，以及不同隔离级别下的数据可见性问题。

1、什么是事务？

2、为什么会存在事务？

[6.1 如何理解隔离性1](#6.1 如何理解隔离性1)

[6.2 隔离级别](#6.2 隔离级别)

[6.3 查看与设置隔离性](#6.3 查看与设置隔离性)

[6.4 读未提交【Read Uncommitted】](#6.4 读未提交【Read Uncommitted】)

[6.5 读提交【Read Committed】](#6.5 读提交【Read Committed】)

正文开始------

1、什么是事务？

**事务是由一组DML语句组成，这些语句在逻辑上存在相关性，这一组DML语句要么全部成功，要么全部失败，是一个整体。**MySQL提供一种机制，保证我们达到这样的效果。事务就是要做的或所做的事情，主要用于处理操作量大，复杂度高的数据。

一个 MySQL 数据库，不止一个事务在运行，同一时刻，甚至有大量的请求被包装成事务，在向 MySQL 服务器发起事务处理请求。而每条事务至少一条 SQL ，也会有很多 SQL ，这样如果大家都访问同样的表数据，在不加保护的情况，就绝对会出现问题。甚至，因为事务由多条 SQL 构成，那么，会存在执行到一半出错或者不想再执行的情况，那么已经执行的怎么办呢？

所以，一个完整的事务，绝对不是简单的 sql 集合，还需要满足如下四个属性：

**原子性：**一个事务（transaction）中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。（easy）

一致性： 在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。也就是说写入的资料必须完全符合所有的预设规则，这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工作。

**隔离性：**数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别，包括读未提交（ Read uncommitted ）、读提交（ read committed ）、可重复读（ repeatable read ）和串行化（ Serializable ）

**持久性：**事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失。（easy）

只要我们做到了事务的原子性，隔离性，持久性就能在技术上保证数据的一致性

上面四个属性，可以简称为 ACID 。

原子性（Atomicity，或称不可分割性）
一致性（Consistency）
隔离性（Isolation，又称独立性）
持久性（Durability）。

2、为什么会存在事务？

事务被 MySQL 编写者设计出来，本质是为了当应用程序访问数据库的时候，事务能够简化我们的编程模型，不需要我们去考虑各种各样的潜在错误和并发问题。可以想一下当我们使用事务时，要么提交，要么回滚，我们不会去考虑网络异常了，服务器宕机了，同时更改一个数据怎么办对吧？

因此事务本质上是为了应用层服务的，而不是伴随着数据库系统天生就有的

3、事务的版本支持

在 MySQL 中只有使用了 Innodb 数据库存储引擎的数据库或表才支持事务， MyISAM 不支持。

查看数据库引擎

sql 复制代码

mysql> show engines;           -- 表格显示
mysql> show engines \G         -- 行显示

sql 复制代码

*************************** 1. row ***************************
     Engine: InnoDB    -- 引擎名称
     Support: DEFAULT   -- 默认引擎
     Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys -- 描述
Transactions: YES       -- 支持事务
         XA: YES
 Savepoints: YES       -- 支持事务保存点
*************************** 2. row ***************************
     Engine: MRG_MYISAM
     Support: YES
     Comment: Collection of identical MyISAM tables
Transactions: NO
         XA: NO
 Savepoints: NO
*************************** 3. row ***************************
     Engine: MEMORY    --内存引擎
     Support: YES
     Comment: Hash based, stored in memory, useful for temporary tables
Transactions: NO
         XA: NO
 Savepoints: NO
*************************** 4. row ***************************
     Engine: BLACKHOLE
     Support: YES
     Comment: /dev/null storage engine (anything you write to it disappears)
Transactions: NO
         XA: NO
 Savepoints: NO
*************************** 5. row ***************************
     Engine: MyISAM    
     Support: YES
     Comment: MyISAM storage engine
Transactions: NO           -- MyISAM不支持事务
         XA: NO
 Savepoints: NO
*************************** 6. row ***************************
     Engine: CSV
     Support: YES
     Comment: CSV storage engine
Transactions: NO
         XA: NO
 Savepoints: NO
*************************** 7. row ***************************
     Engine: ARCHIVE
     Support: YES
     Comment: Archive storage engine
Transactions: NO
         XA: NO
 Savepoints: NO
*************************** 8. row ***************************
     Engine: PERFORMANCE_SCHEMA
     Support: YES
     Comment: Performance Schema
Transactions: NO
         XA: NO
 Savepoints: NO
*************************** 9. row ***************************
     Engine: FEDERATED
     Support: NO
     Comment: Federated MySQL storage engine
Transactions: NULL
         XA: NULL
 Savepoints: NULL
9 rows in set (0.00 sec)

4、事务提交方式

事务的提交方式常见的有两种：

自动提交
手动提交

查看事务提交方式

sql 复制代码

show variables like 'autocommit';

用 set 来改变 MySQL 的自动提交模式：

sql 复制代码

set autocommit=0;//禁止自动提交

sql 复制代码

set autocommit=1;//开启自动提交

5、事务常见操作方式

简单银行用户表

提前准备

sql 复制代码

## 为了便于演示，我们将mysql的默认隔离级别设置成读未提交。
## 具体操作我们后面专门会讲，现在以使用为主。
mysql> set global transaction isolation level READ UNCOMMITTED;

mysql> quit
Bye

##需要重启终端，进行查看
mysql> select @@tx_isolation;

通过开启两个mysql的客户端来充当两个并发访问mysql服务的客户端，用这两个客户端来制造并发场景，来研究事务并发运行的情况

创建测试表

sql 复制代码

create table if not exists account(
   id int primary key, 
   name varchar(50) not null default '', 
   blance decimal(10,2) not null default 0.0
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;

正常演示 - 证明事务的开始与回滚

sql 复制代码

mysql> show variables like 'autocommit';  -- 查看事务是否自动提交。我们故意设置成自动提交，看看该选项是否影响begin
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit   | ON   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> start transaction;               -- 开始一个事务begin也可以，推荐begin
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> savepoint save1;                -- 创建一个保存点save1
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values (1, '张三', 100);   -- 插入一条记录
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

mysql> savepoint save2;                 -- 创建一个保存点save2
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);  -- 在插入一条记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;             -- 两条记录都在了
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> rollback to save2;                 -- 回滚到保存点save2
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> select * from account;             -- 一条记录没有了
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> rollback;                          -- 直接rollback，回滚在最开始
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;             -- 所有刚刚的记录没有了
Empty set (0.00 sec)

也可以不用设置保存点，开始事务开始之后直接 rollback，所有的数据直接清空；

回滚只能在事务运行期间操作，一旦事务提交无法回滚；

非正常演示1 - 未commit，客户端崩溃，MySQL自动会回滚（隔离级别设置为读未提交）

sql 复制代码

-- 终端A
mysql> select * from account;          -- 当前表内无数据
Empty set (0.00 sec)

mysql> show variables like 'autocommit'; -- 依旧自动提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit   | ON   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> begin;                            --开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values (1, '张三', 100);   -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;           --数据已经存在，但没有commit，此时同时查看

终端B
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> Aborted                          -- ctrl + \ 异常终止MySQL 

--终端B
mysql> select * from account;           --终端A崩溃前
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from account;          --数据自动回滚
Empty set (0.00 sec)

非正常演示2 - 证明commit了，客户端崩溃，MySQL数据不会再受影响，已经持久化

sql 复制代码

--终端 A
mysql> show variables like 'autocommit'; -- 依旧自动提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit   | ON   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from account;   -- 当前表内无数据
Empty set (0.00 sec)

mysql> begin;                   -- 开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values (1, '张三', 100); -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> commit;                         --提交事务
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

mysql> Aborted                          -- ctrl + \ 异常终止MySQL 

--终端 B
mysql> select * from account;          --数据存在了，所以commit的作用是将数据持久化到MySQL中
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

非正常演示3 - 对比试验。证明begin操作会自动更改提交方式，不会受MySQL是否自动提交影响

sql 复制代码

-- 终端 A
mysql> select *from account;               --查看历史数据
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show variables like 'autocommit';   --查看事务提交方式
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit   | ON   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;                   --关闭自动提交
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show variables like 'autocommit';   --查看关闭之后结果
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit   | OFF   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> begin;                             --开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);   --插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select *from account;              --查看插入记录，同时查看终端B
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> Aborted                           --再次异常终止

-- 终端B
mysql> select * from account;       --终端A崩溃前
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from account;      --终端A崩溃后，自动回滚
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

非正常演示4 - 证明单条 SQL 与事务的关系

sql 复制代码

--实验一
-- 终端A
mysql> select * from account;
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show variables like 'autocommit';  
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit   | ON   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;                  --关闭自动提交
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);   --插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select *from account;                   --查看结果，已经插入。此时可以在查看终端B
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> ^DBye                                    --ctrl + \ or ctrl + d,终止终端

--终端B
mysql> select * from account;                    --终端A崩溃前
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from account;                   --终端A崩溃后
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec) 

-- 实验二
--终端A
mysql> show variables like 'autocommit'; --开启默认提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit   | ON   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select *from account;   --数据已经插入
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> Aborted              --异常终止

--终端B
mysql> select * from account;        --终端A崩溃前
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from account;      --终端A崩溃后，并不影响，已经持久化。autocommit起作用
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

结论：

只要输入begin或者start transaction，事务便必须要通过commit提交，才会持久化，与是否设置set autocommit无关。
事务可以手动回滚，同时，当操作异常，MySQL会自动回滚
对于 InnoDB 每一条 SQL 语言都默认封装成事务，自动提交。（select有特殊情况，因为 MySQL 有 MVCC ）
从上面的例子，我们能看到事务本身的原子性(回滚)，持久性(commit)
那么隔离性？一致性？

事务操作注意事项

如果没有设置保存点，也可以回滚，只能回滚到事务的开始。
直接使用 rollback(前提是事务还没有提交) 如果一个事务被提交了（commit），则不可以回退（rollback）
可以选择回退到哪个保存点 InnoDB 支持事务， MyISAM 不支持事务
开始事务可以使 start transaction 或者 begin

6、事务的隔离性理论

6.1 如何理解隔离性1

MySQL服务可能会同时被多个客户端进程(线程)访问，访问的方式以事务方式进行
一个事务可能由多条SQL构成，也就意味着，任何一个事务，都有执行前，执行中，执行后的阶段。而所谓的原子性，其实就是让用户层，要么看到执行前，要么看到执行后。执行中出现问题，可以随时回滚。所以单个事务，对用户表现出来的特性，就是原子性。
但，毕竟所有事务都要有个执行过程，那么在多个事务各自执行多个SQL的时候，就还是有可能会出现互相影响的情况。比如：多个事务同时访问同一张表，甚至同一行数据。就如同你妈妈给你说：你要么别学，要学就学到最好。至于你怎么学，中间有什么困难，你妈妈不关心。那么你的学习，对你妈妈来讲，就是原子的。那么你学习过程中，很容易受别人干扰，此时，就需要将你的学习隔离开，保证你的学习环境是健康的。
数据库中，为了保证事务执行过程中尽量不受干扰，就有了一个重要特征：隔离性
数据库中，允许事务受不同程度的干扰，就有了一种重要特征：隔离级别

6.2 隔离级别

读未提交【Read Uncommitted】： 在该隔离级别，所有的事务都可以看到其他事务没有提交commit的执行结果。（实际生产中不可能使用这种隔离级别的），但是相当于没有任何隔离性，也会有很多并发问题，如脏读，幻读，不可重复读等，我们上面为了做实验方便，用的就是这个隔离性。

**读提交【Read Committed】：**该隔离级别是大多数数据库的默认的隔离级别（不是 MySQL 默认的）。它满足了隔离的简单定义:一个事务只能看到其他的已经提交的事务所做的改变。这种隔离级别会引起不可重复读，即一个事务执行时，如果多次 select，可能得到不同的结果。

可重复读【Repeatable Read】： 这是 MySQL 默认的隔离级别，它确保同一个事务，在执行中，多次读取操作数据时，会看到同样的数据行。但是会有幻读问题。

**串行化【Serializable】:**这是事务的最高隔离级别，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决了幻读的问题。它在每个读的数据行上面加上共享锁。但是可能会导致超时和锁竞争（这种隔离级别太极端，实际生产基本不使用）

隔离级别如何实现：隔离，基本都是通过锁实现的，不同的隔离级别，锁的使用是不同的。常见有，表锁，行锁，读锁，写锁，间隙锁(GAP),Next-Key锁(GAP+行锁)等。不过，我们目前现有这个认识就行，先关注上层使用。

6.3 查看与设置隔离性

查看

sql 复制代码

select @@global.tx_isolation --查看全局隔级别
select @@session.tx_siolation --查看会话(当前)全局隔级别
select @@tx_isolation --和上面第二种相同

当前session隔离级别默认取值的是全局global隔离级别，可以修改当前隔离级别，不会影响全局隔离级别

设置

sql 复制代码

-- 设置当前会话 or 全局隔离级别语法
SET [SESSION | GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE}

仅修改当前session隔离级别并不会影响全局事务隔离级别，只影响当前会话，当全局和当前隔离级别不同时，会就近原则使用session隔离级别，见下：

当修改全局global隔离级别时，当前session隔离级别并不会立刻跟随全局隔离级别进行同步修改，只有在重新登录时session隔离级别会默认是global隔离级别，见下：

另起一个会话，全局隔离级别也会被影响

6.4 读未提交【Read Uncommitted】

读到了别人还未提交的数据，就叫读未提交。

--几乎没有加锁，虽然效率高，但是问题太多，严重不建议采用

-- 设置隔离级别为读未提交

一个事务在执行中，读到另一个执行中事务的更新(或其他操作)但是未commit的数据，这种现象叫做脏读 (dirty read)

6.5 读提交【Read Committed】

but，此时还在当前事务中，并未commit，那么就造成了，同一个事务内，同样的读取，在不同的时间段 (依旧还在事务操作中！)，读取到了不同的值，这种现象叫做不可重复读(non reapeatable read)！！（这个是问题吗？？是！）我们不希望这种现象的出现

事务（上）就先到这里吧，后面的明天继续

至此事务还未结束------

我是云边有个稻草人

期待与你的下一次相遇！

【MySQL】第十四节—事务：从基础概念到隔离性理论与实践 | 详解

1、什么是事务？

2、为什么会存在事务？

3、事务的版本支持

4、事务提交方式

5、事务常见操作方式

6、事务的隔离性理论

6.1 如何理解隔离性1

6.2 隔离级别

6.3 查看与设置隔离性

6.4 读未提交【Read Uncommitted】

6.5 读提交【Read Committed】