📊 SQL 入门 Day 19：事务与隔离级别

场景引入

你在银行转账时，A 账户扣钱、B 账户加钱------如果扣完钱服务器宕机，钱就凭空消失了。事务（Transaction）就是解决这类问题的方案：要么全部成功，要么全部回滚。

另一个常见场景：同时有 10 个人在抢票，有人读到"还剩 1 张"时另一人已付款，结果两人都买到同一张票------这叫"脏读"或"不可重复读"，事务的隔离级别就是用来控制这种并发的。

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一、什么是事务？

事务是一组 SQL 操作，作为一个不可分割的工作单元执行。

ACID 四大特性

特性	含义	通俗理解
Atomicity 原子性	事务内的操作要么全做，要么全不做	"全有或全无"
Consistency 一致性	事务前后数据状态必须合法	转账前后总额不变
Isolation 隔离性	并发事务互不干扰	"你改你的，我读我的"
Durability 持久性	提交后修改永久保存	即使断电也不丢

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二、事务基本操作

语法

-- 1. 开启事务
START TRANSACTION;
-- 或 BEGIN;

-- 2. 执行操作
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;

-- 3. 提交（确认生效）
COMMIT;

-- 4. 或回滚（撤销操作）
ROLLBACK;

完整示例

-- 建表
CREATE TABLE accounts (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(50),
    balance DECIMAL(10,2)
);

INSERT INTO accounts VALUES
(1, 'Alice', 1000.00),
(2, 'Bob',   500.00);

-- 转账事务
START TRANSACTION;

UPDATE accounts SET balance = balance - 200 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 200 WHERE id = 2;

-- 假设此时检查到余额不足或网络异常
ROLLBACK;  -- 回滚，两边都不变

SELECT * FROM accounts;

执行结果：

+----+-------+---------+
| id | name  | balance |
+----+-------+---------+
|  1 | Alice | 1000.00 |  ← 没有变化，回滚生效
|  2 | Bob   | 500.00  |
+----+-------+---------+

SAVEPOINT（保存点）

可以在事务中设置回滚点，只撤销部分操作：

START TRANSACTION;

UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
SAVEPOINT sp1;                      -- 设置保存点

UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;

-- 发现不对，只回滚到 sp1
ROLLBACK TO SAVEPOINT sp1;

COMMIT;  -- 只提交了第一个 UPDATE（扣了 100），第二个被撤销

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三、事务隔离级别

为什么需要隔离级别？

并发事务可能产生 3 种问题：

问题	描述	举个🌰
脏读	读到另一个事务未提交的数据	A 改数据未提交，B 读到"新值"，A 又回滚了
不可重复读	同一事务内两次读同一行，结果不同	B 第一次读 100，A 修改并提交，B 再读变成 200
幻读	同一条件查询，两次返回行数不同	B 查询 10 条，A 插入 1 条提交，B 再查变 11 条

四种隔离级别（由低到高）

-- 查看当前隔离级别
SELECT @@transaction_isolation;
-- MySQL 8.0
SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';

级别	脏读	不可重复读	幻读	性能
READ UNCOMMITTED	✅ 可能	✅ 可能	✅ 可能	⭐⭐⭐⭐⭐
READ COMMITTED	❌ 避免	✅ 可能	✅ 可能	⭐⭐⭐⭐
REPEATABLE READ（MySQL 默认）	❌ 避免	❌ 避免	✅ 可能（InnoDB 通过 MVCC 解决）	⭐⭐⭐
SERIALIZABLE	❌ 避免	❌ 避免	❌ 避免	⭐

设置隔离级别

-- 全局（影响新连接）
SET GLOBAL transaction_isolation = 'REPEATABLE-READ';

-- 会话（仅当前连接）
SET SESSION transaction_isolation = 'READ-COMMITTED';

-- 下一个事务
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

隔离级别实战演示

脏读演示（READ UNCOMMITTED）

-- 会话 A
SET SESSION transaction_isolation = 'READ UNCOMMITTED';
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = 1000000 WHERE id = 1;
-- 不提交

-- 会话 B（读到 A 未提交的数据）
SET SESSION transaction_isolation = 'READ UNCOMMITTED';
START TRANSACTION;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;
-- 结果：1000000  ← 脏读！A 可能回滚

-- 会话 A
ROLLBACK;

-- 会话 B 再查：又变回 1000.00 ------ 读到的是不存在的数据

避免脏读（READ COMMITTED）

SET SESSION transaction_isolation = 'READ COMMITTED';

-- 会话 A 修改但不提交
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = 999999 WHERE id = 1;
-- 未提交

-- 会话 B 读取
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;
-- 结果：1000.00  ← 读不到未提交的数据，脏读被避免

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四、InnoDB 如何实现隔离？

MySQL InnoDB 使用 MVCC（多版本并发控制） + 锁 来实现隔离：

• MVCC：每行数据维护多个版本，不同事务看到不同快照
• REPEATABLE READ 级别下，事务启动时创建一致性读视图（Read View），整个事务期间使用同一快照，实现可重复读
• 这是为什么 MySQL 默认的 REPEATABLE READ 能同时保证"不脏读"和"不幻读"（大部分场景）

-- 查看 InnoDB 事务状态
SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX\G

-- 查看当前正在运行的事务
SELECT trx_id, trx_state, trx_started, trx_isolation_level
FROM information_schema.INNODB_TRX;

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五、事务最佳实践

✅ DO

-- 1. 显式控制事务边界
START TRANSACTION;
  -- 业务逻辑
COMMIT;

-- 2. 设置合理超时（防止长事务阻塞）
SET SESSION innodb_lock_wait_timeout = 5;  -- 默认 50 秒

-- 3. 事务中错误时主动回滚
START TRANSACTION;
  UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
  -- 如果第二步出错
  ROLLBACK;
COMMIT;

❌ DON'T

-- 1. 事务中混入无关查询
START TRANSACTION;
  SELECT * FROM logs;       -- ❌ 无意义的读操作增加锁持有时间
  UPDATE accounts SET ...;
COMMIT;

-- 2. 事务内做大量循环
START TRANSACTION;
  -- 循环 10000 次插入  ❌ 锁持有时间过长
COMMIT;

-- 3. 事务中包含用户交互（先查再让用户确认）
START TRANSACTION;
  SELECT balance FROM accounts;  -- 用户去泡咖啡...
  -- 10 分钟后才提交  ❌ 长事务！
COMMIT;

常见错误与排查

-- 1. 忘记提交导致锁等待
-- 查看被阻塞的事务
SELECT * FROM sys.innodb_lock_waits;

-- 2. 杀掉阻塞的会话
KILL <thread_id>;

-- 3. 查看事务持续时间（过长的事务要优化）
SELECT trx_id, trx_started,
       TIMESTAMPDIFF(SECOND, trx_started, NOW()) AS trx_seconds
FROM information_schema.INNODB_TRX
WHERE trx_state = 'RUNNING';

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注意事项

1. MySQL 默认是自动提交 ：每条 DML 语句单独一个事务，SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit' 查看，SET autocommit = 0 关闭
2. DDL 语句无法回滚 ：CREATE TABLE、ALTER TABLE、DROP TABLE 会隐式提交当前事务
3. 长事务是性能杀手：长时间持有锁 → 阻塞其他请求 → 积累大量 undo log → 磁盘爆炸
4. SERIALIZABLE 级别性能最差：实际生产几乎不用，除非对一致性要求极端严苛
5. REPEATABLE READ 下 InnoDB 用间隙锁（Gap Lock）防幻读：锁住索引范围而非单行，但可能造成更多锁冲突

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小结

概念	一句话
事务	一组 SQL，要么全成功要么全失败
ACID	原子性、一致性、隔离性、持久性
COMMIT	确认修改
ROLLBACK	撤销修改
脏读	读到未提交的数据
不可重复读	同一行两次读不一样
幻读	同一查询两次结果行数不同
MVCC	InnoDB 实现隔离的秘密武器

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