MySQL数据库基础——事务

文章目录

• 什么是事务？
• 事务的ACID特性（重点）
• 为什么要使用事务
• 事务的使用
• • 事务语法
  • 保存点
  • 自动/手动提交事务
• 隔离级别
• 查看和设置隔离级别

什么是事务？

事务把一组SQL语句打包成为一个整体，在这组SQL的执行过程中，执行结果只有两种：要么全部成功，要么全部失败。这组SQL语句可以是一条也可以是多条。来看一个转账的例子，如图：

这个过程包含两个步骤（两个SQL语句），张三的余额减100、李四的余额加100，两个SQL语句执行完之后不能出现张三扣了100，但李四＋100的SQL语句却执行失败了这样的情况，所以我们把这两个SQL语句打包为一个事务，使业务保持数据的完整性和安全性。

事务的ACID特性（重点）

事务的 ACID 特性指的是 Atomicity（原子性）、Consistency（一致性）、Isolation（隔离性）、Durability（持久性）

1. Atomicity（原子性）

• 是支持事务的数据库的最基本的一个特性。
• 一组 SQL 要么全都执行成功，要么全都不执行，不会出现只执行一半的情况。
• 如果事务执行过程中出现错误，事务就会回滚（ rollback ）到事务开始之前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

依靠 undo log （回滚日志）实现

2. Consistency（一致性）

• 事务执行前后，数据库从一个合法一致状态，转变为另外一个合法一致的状态，保证数据正确，满足业务约束。

例：转账前后，两个人账户总金额保持不变。一致性是事务最终要达成的目标

• 也就是事务结束之后，数据库不能出现违背业务规则的非法数据。

再比如：

数据库设置了约束，余额不能是负数。

• 如果你执行一个事务，让账户余额变成负数，就算这条 SQL 完整跑完（满足原子性），数据库也会拒绝，保证不会出现非法数据，这就是一致性。

• 其实一致性就是事务的最终目标，一致性就是由原子性、隔离性、持久性这三者来实现的。

3. Isolation（隔离性）

多个事务并发执行时，事务之间相互隔离，互不干扰。

比如，如果事务的隔离性没有得到保证的话：
事务 A 修改数据，还没提交（commit）；另一个事务 B 读到了这个还没提交的数据。若 A 回滚，B 读到的数据就是无效脏数据，事务之间发生干扰。

4. Durability（持久性）

事务一旦提交，对数据库的修改就永久保存在存储介质中，就算数据库发生故障、宕机，已经提交的数据也不会丢失。

依靠 redo log （重做日志）实现

为什么要使用事务

• 事务拥有 ACID 四大特性，用来满足业务上的数据一致性需求。
• 数据库实现事务，简化了应用层的编程模型，不需要我们去考虑各种各样的潜在错误和并发问题（不用我们自己再在代码底层实现一遍ACID了，只要用好事务就可以实现业务的ACID特性），因此事务本质上是数据库对 ACID 模型的一个实现，是为应用层服务的。
• 业务逻辑中一组操作，要么全部提交成功，要么全部回滚。保证业务数据不会卡在中间状态，不会出现一半成功、一半失败的脏数据。
• 一旦 commit 完成，数据库依靠 redo log 持久化保存，所以数据库内部保证提交成功的数据即使宕机也不会丢失（不过实际上应用仍然需要处理网络异常等业务层面问题）。

查看当前MySQL支持事务的存储引擎：

• 可以看到只有InnoDB支持事务（transaction）

事务的使用

事务语法

-- 手动开启一个事务，方式 1：
start transaction;
-- 方式2：begin;

-- 这里写你的多条业务SQL...

-- 接下来有两种选择：
-- ①：
commit;-- SQL全部执行成功，提交（落盘），数据这才永久保存在储存介质中

-- ②：
rollback;-- 如果中间出问题，就执行回滚，所有SQL执行的修改全部撤销

-- 无论执行的是 commit，还是 rollback，当前事务都会关闭，无法再对该事务进行任何操作了

保存点

在开启一个事务之后，在事务执行的过程中设置保存点，回滚时指定回滚到保存点，可以把数据恢复到保存点的状态

-- 设置保存点，名字随便取（比如 sp1）
 savepoint sp1;

-- 回滚到保存点 sp1，而不是回滚整个事务
 rollback to sp1;

• 保存点只能在同一个事务里面生效
• rollback to 保存点 ：只撤销保存点之后的修改，事务继续保持打开，你还能继续写 SQL、继续回滚别的保存点，最后依旧需要 commit 或者完整 rollback

自动/手动提交事务

• 默认情况下事务是自动开启、提交或回滚的，也就是说只要你写了一条SQL语句，InnoDB就会在底层隐式开启一个事务，此时该事务中就只包含这一条SQL语句，SQL执行成功就自动 commit，执行失败就自动 rollback

可以查看一下"自动提交设置"的系统变量：

• 可以看到autocommit为on

可以手动设置该系统变量：

• 0或off都是关闭autocommit，1或on都是开启autocommit
• 如果关闭了自动提交，那每次写SQL语句就必须要自己commit或rollback，但是只要使用start transaction;手动开启了一个事务，无论autocommit是否开启，都要自己手动提交

注意：

• set autocommit = 0 这样的设置属于会话（session）级别，只在当前这一条数据库连接里面生效。
• 关闭当前这个 MySQL 窗口（断开连接）直接失效。当然重启电脑 / 重启 MySQL 服务也失效，新连接恢复默认 autocommit = 1
• 每打开一个新的 mysql 黑窗口（也就是一个新的mysql客户端连接），就是一个全新会话，默认自动提交是打开的

为什么失效？

会话变量只是保存在内存里面，不会写入数据库的配置文件

• 只要连接断开，这块内存直接释放，这个设置就消失
• 重启 MySQL 服务，服务器重新读取配置文件，全部新连接恢复默认值

所以想要永久关闭自动提交，要手动去修改 my.ini 配置文件。

（不过自动提交本来就挺好的，一般不会去关闭它）

再总结一下事务的相关注意：

• 在一个事务A中进行数据的修改，虽然其他会话中的事务B可以正常访问到此次修改后的数据，但因为事务A的修改并没有落盘，所以不知道数据会不会继续修改或者是rollback，所以事务B拿到的很可能是错误的数据
• 接下来介绍如何通过设置隔离级别来解决这类问题

隔离级别

• 事务具有隔离性，那么如何实现事务之间的隔离？隔离到什么程度？如何保证数据安全的同时也要兼顾性能？

• 事务间不同程度的隔离，称为事务的隔离级别。不同的隔离级别在性能和安全方面做了取舍，有的隔离级别注重并发性，有的注重安全性，有的则是并发和安全适中

在MySQL的InnoDB引擎中事务的隔离级别有四种，分别是（按隔离级别由低到高排序）：

①：read uncommitted ：读未提交

②：read committed ：读已提交

③：repeatable read ：可重复读 （InnoDB 默认的隔离级别）

④：serializable ：串行化

• 隔离级别越高，并发性能越差，但是越安全

在各隔离级别中存在的三个并发读问题：

①：脏读 ：dirty read

②：不可重复读：non-repeatable read

③：幻读： phantom read

分别在各隔离级别中分析：

1. read uncommitted 读未提交

别的事务还没提交，你就能读到它的修改，可能你拿到的数据还会修改或者rollback，那你拿到的数据就可能是错误的，也就是脏读。

这种隔离级别生产中几乎不会使用。

2. read committed 读已提交（Oracle 默认）

只能读到别人已经提交的数据，不会脏读。

但是同一个事务内，进行了两次查询，中途别的事务对该数据进行了修改并且提交，这样的话对这一行数据的两次查询结果就会不一样，出现不可重复读。

3. repeatable read 可重复读（MySQL InnoDB 默认）

使用该隔离级别，在同一个事务，多次读取同一行时，读到的永远是事务启动那一刻的数据，不会出现不可重复读。

但如果此时我们进行了前后两次范围查询，得到了两次的结果集，但是在两次范围查询中间，别的事务插入了满足条件的新数据，导致两次查询结果行数不一样，这就是幻读（可以和不可重复读区分，不可重复读是同一行数据查询结果不同，幻读是两次的查询结果集的数据条数不一样）

不过MySQL 的 InnoDB 在 repeatable read （它的默认隔离级别）中，依靠 mvcc（多版本） + 间隙锁（gap lock）来尝试解决幻读，但是它并没有从所有场景完全杜绝幻读，属于部分解决了幻读问题

4. serializable 串行化

事务只能排队串行执行，完全没有并发问题，但是性能最差，也是几乎不用。

几点注意总结：

1. 不要以为 repeatable read 所有数据库都能解决幻读，只有 InnoDB 依靠间隙锁做到，别的数据库 repeatable read 仍然存在幻读。

   ​

2. 隔离级别只是定义标准，不同存储引擎对隔离级别的底层实现不一样，也就可能有不同的效果

3. 隔离级别越高，锁越严格，并发越差

4. 脏读一定是读到了未提交的数据。

查看和设置隔离级别

事务的隔离级别分为全局作用域和会话作用域，查看不同作用域事务的隔离级别，可以使用以下的方式：

-- 查看当前会话隔离级别
select @@session.transaction_isolation;
-- 查看全局隔离级别
select @@global.transaction_isolation;

设置隔离级别：

①只修改当前会话：

set session transaction isolation level 隔离级别;

②修改全局（新连接才生效）：

set global transaction isolation level 隔离级别;

• 如果上面的session和global都不写的话，隔离级别的设置就只对下一个事务生效

还有其他写法：

图片中写法能看得懂就行，还是推荐最上面的写法

• 图片中写法是直接给系统变量赋值的写法，隔离级别用字符串形式传入参数，而字符串里面不能写空格，所以用短横线代替

• 这几种写法是等价的，都只是修改了内存参数