MySQL-事务详解

事务

事务是由一系列对数据的访问与更新操作组成的程序执行逻辑单元，以便服务器保证数据完整性

事务是数据库系统区别于其他一切文件系统的重要特性之一

• 事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位，一个事务可以是一条或多条SQL语句组成，如果其中有任意一条语句不能完成或者产生错误，那么这个单元里所有的sql语句都要放弃执行，所以只有事务中所有的语句都成功地执行了，才可以说这个事务被成功地执行
• 一般情况下，一个事务对应着一个完整的业务，一段程序也可能包含多个事务，比如说，工资转账，银行转账、商品购物等业务
• mysql事务主要用于处理操作量大、复杂度高的数据

总结

事务就是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做完要么全都不做，如果发生错误，会被回滚是一个不可分割的工作单位，只有事务中所有的语句都成功地执行了，才可以说这个事务被成功地执行！使用事务以便服务器保证数据完整性，MySQL事务主要用于处理操作量大，复杂度高的数据

ACID

ACID是事务的四大特点

单词也记

原子性(Atomicity)/ˌætəˈmɪsəti/

整个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不可能停滞在中间某个环节。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，好像这个事务从来没有执行过一样。

补充：

undo log 回滚日志，每条数据的变化(insert/update/delete)都会产生一条记录，并且日志持久化到磁盘，undolog用来记录数据修改前的信息，

• 比如说要插入一条记录，那么undo log就会记录一条删除该信息的语句，这样你需要回滚的时候，undo log就会执行删除你之前插入的那条记录，达到没有修改前的状态，
• 更新一条记录也会生成一条sql，记录你更新之前的字段状态，从而实现了原子性。

就是说undo log会生成能让数据库恢复到没修改之前的sql语句，insert就会生成delete，更新值，就会生成更新会原值，相反的sql语句

一致性(Consistency)

事务开始前和结束后，数据的完整性约束没有被破坏，比如A向B转账，不可能A扣了钱，B却没有收到。其实一致性也是因为原子性的一种表现。

一个事务可以封装状态改变（除非它是一个只读的）。事务必须始终保持系统处于一致的状态，不管在任何给定的时间并发事务有多少。

也就是说：如果事务是并发多个，系统也必须如同串行事务一样操作。其主要特征是保护性和不变性(Preserving an Invariant)，以转账案例为例，假设有五个账户，每个账户余额是100元，那么五个账户总额是500元，如果在这个5个账户之间同时发生多个转账，无论并发多少个，比如在A与B账户之间转账5元，在C与D账户之间转账10元，在B与E之间转账15元，五个账户总额也应该还是500元，这就是保护性和不变性。

原子性，隔离性，持久性保证了一致性

隔离性(Isolation)

同一时间，只允许一个事务请求同一数据

事务和事务之间彼此没有任何干扰。

====比如A正在从一张银行卡里取钱，取钱的过程没有结束前，B不能向这张卡转账。=》串行化（感觉有点像单线程 将两个任务 按顺序执行）

事务是并发控制机制，他们交错使用时也能提供一致性，隔离让我们隐藏来自外部世界未提交的状态变化，一个失败的事务不应该破坏系统的状态。隔离是通过用悲观锁或乐观锁机制实现的。

隔离的实现：

每次修改对应一个事务ID：row trx id，还对应一个undo log，因此undo log和row trx id 是一一对应的。

持久性(Durability)

在事务完成以后，该事务对数据库所作的更改会持久的保存在数据库之中，并不会被回滚。

一个成功的事务将永久性地改变系统的状态，所以在它结束之前，所有导致状态的变化都记录在一个持久的事务日志中。如果我们的系统突然受到系统崩溃或断电，那么所有未完成已提交的事务可能会重演(不会导致数据丢失) （两次提交，应该是先写入持久日志文件算一次提交，后面再提交给系统）

保证了MySQL数据库的高可靠性(High Reliability),而不是高可用(High Availability)

事务的回滚错误理解：只要把事务写出来，最后用commit提交一下，数据库会自动判断这些语句是否全执行陈宫，如果成功则把所有的数据插入到数据库，如果有一条失败就自动回滚到原始状态！

事务的回滚正确的理解：如果事务中所有sql语句执行正确则需要自己手动提交commit；否则有任何一条执行错误，需要自己提交一条rollback，这时会回滚所有操作，而不是commit给你自动判断和回滚

MySQL的innoDB存储引擎，用Redo log保证了事务的持久性。当事务提交时，必须先将事务的所有日志写入日志文件进行持久化，就是我们常说的WAL（write ahead log）机制。这样才能保证断电或宕机等情况发生后，已提交的事务不会丢失，这个能力称为crash-safe

Redo log包括两部分：重做日志缓冲(redo log buffer)和==重做日志文件==(redo log file)，前者是易失去的缓存，后者是持久化的文件。

脏读、不可重复读、幻读

脏读

脏读又称无效数据读出(读出了脏数据)，就是指当一个事务正在访问数据，并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库，这时，另外一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据

实例

比如我给你转了100万，但是我还有提交，此时你查询自己账户，多了100万，很开心，然后发现转错人了，回滚了事务，然后你100万就没了，但是过程中你查到了没有提交事务的数据(多出的100万)，这就是脏钱，脏数据。

不可重复读

是指在一个事务内，多次读同一数据。在这个事务也访问该同一数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，由于第二个事务的修改，那么第一个事务两次读到的数据可能是不一样的。这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的，因此称为是不可重复读。

实例

幻读

一个事务按相同的查询条件查询之间检索过的数据，却发现检索出来的结果集条数变多或者减少(由其他事务插入、删除的)，类似产生幻觉。两次相同的查询条件读出来的数据集条数不一样，因为其他事务插入了满足其查询条件的新数据，这种现象就称为“幻读”。

一句话：事务A 读取到了事务B提交的新增数据，不符合隔离性。

实例

脏读、不可重复读，幻读的区别

更新丢失：最后的更新覆盖了其他事物之前的更新，而事务之间并不知道，发生更新丢失。更新丢失，完全可以避免，应用对访问的数据加锁即可

脏读(针对未提交的数据)：一个事务在更新一条记录，未提交前，第二个事务读到了第一个事务更新后的记录，那么第二个事务读到了脏数据，会产生对第一个未提交数据的依赖。一旦第一个事务回滚，那么第二个事务读到的数据就是错误的脏数据。

不可重复读(读取数据本身的对比):一个事务在读取某些数据后的一段时间内，再次读取这个数据发现其读取出来的数据内容已经发生了改变，就是不可重复读。两次读取同一数据，数据不一致

幻读(读取结果集条数的对比)：一个事务按相同的查询条件查询之间检索过的数据，却发现检索出来的结果集条数变多或者减少(由其他事务插入、删除的)，类似产生幻觉。两次相同的查询条件读出来的数据集条数不一样

不可重复读和幻读的区别？

不可重复读的重点是修改：在同一事务中，同样的条件，第一次读的数据和第二次读的【数据不一样】(因为中间有其他事务提交了修改)

幻读的重点在于新增或者删除:在同一个事务中，同样的条件，第一次和第二次读取的【记录条数不一样】（因为中间有其他事务提交了插入/删除）

从如何通过锁机制来解决他们产生的问题的角度看:

避免不可重复读需要锁行就锁行(update会影响行中数据)

避免幻读则需要锁表(insert/delete会影响表的记录数)

丢失修改

指在一个事务读取一个数据时，另外一个事务也访问了该数据，那么在第一个事务中修改了这个数据后，第二个事务也修改了这个数据。这样第一个事务内的修改结果就被丢失，因此称为丢失修改。 例如：事务 1 读取某表中的数据 A=20，事务 2 也读取 A=20，事务 1 修改 A=A-1，事务 2 也修改 A=A-1，最终结果 A=19，事务 1 的修改被丢失。

MySQL和Oracle中的默认隔离级别？

MySQL默认事务处理级别是REPEATABLE-READ,也就是可重复读

Oracle默认系统事务隔离级别是READ COMMITTED，也就是读已提交

//查看当前事物级别：
SELECT @@tx_isolation;

//设置read uncommitted级别：
set session transaction isolation level read uncommitted;

//设置read committed级别：
set session transaction isolation level read committed;

//设置repeatable read级别：
set session transaction isolation level repeatable read;

//设置serializable级别：
set session transaction isolation level serializable;

MySQL的事务隔离级别

串行化

(Serializable)

读的时候加共享锁，也就是其他事务可以并发读，但是不能写，写的时候加排它锁，其他事务不能并发写也不能并发读

串行化是4种事务隔离级别中隔离效果最好的，解决了脏读、不可重复读、幻读的问题，但是性能最差，它将事务的执行变为顺序执行，与其他三个隔离级别相比，它就相当于单线程，后一个事务的执行必须等待前一个事务结束。

可重复读

（repeatable read）

可重复读是对比不可重复而言的，不可重复读是指同一事务不同时刻读到的数据值可能不一致。而可重复读是指，事务不会读到其他事务对已有数据的修改，即使其他事务已提交，也就是说，==事务开始时读到的已有数据是什么，在事务提交前的任意时刻，这些数据的值都是一样的。==但是，对于其他事务新插入的数据是可以读到的，这就引发了幻读问题

采用MVVC(多版本并发控制)的方式

同样的，需要改全局隔离级别为可重复读级别。

setglobaltransactionisolationlevelrepeatableread；

例子

在这个隔离级别下，启动两个事务，两个事务同时开启。

首先看一下可重复读的效果，事务A启动后修改了数据，并且在事务B之前提交，事务B在事务开始和事务A提交之后两个时间节点都读取的数据相同，已经可以看出可重复读的效果。

读提交

（ read committed）

既然读未提交没办法解决脏数据问题，那么就有了读提交，读提交就是一个事务只能读到其他事务已经提交过的数据，也就是其他事务用了commit命令之后的数据，那脏数据问题迎刃而解了。

读提交事务隔离级别是大多数流行数据库的默认事务隔离级别，比如Oracle，但不是MySQL的默认隔离级别

把事务隔离级别改为读提交级别之后同样需要重新打开新的session窗口，也就是新的shell窗口才可以。

例子

同样开启事务A和事务B两个事务，在事务A使用Update语句将id=1的记录行，age字段改为10.此时，事务B使用select语句进行查询，我们发现事务A提交之前，事务B查询到的age一直是1，直到事务A提交，此时在事务B中select查询，发现age的值已经是10了

读未提交

（ read uncommitted）

MySQL事务隔离其实是依靠锁来实现的，加锁自然会带来性能的损失。而读未提交隔离级别是不加锁，所以性能是最好的。没有加锁、解锁带来的性能开销。但有利就有弊，这基本上就是裸奔，所以连脏读的问题都没法解决

它是性能最好的，也可以说它是最野蛮的方式，因为它压根儿就不加锁，所以根本谈不上什么隔离效果，可以理解为没有隔离。

任何事物对数据的修改都会第一时间暴露给其他业务，即使业务还没有提交。

设置为读未提交后，只对之后新起的session才起作用，对已经启动session无效。如果用shell客户端那就要重新连接MySQL，如果Navicat就要创建新的查询窗口

例子

启动两个事务，分别为事务A和事务B，在事务A中使用update语句，修改age为10，初始是1，在执行完update语句之后，在事务B中查询user表，会看到age的值已经是10了，这时候事务A还没有提交，而此时事务B可能已经拿着已经修改过的age=10去进行其他操作了。在事务B进行操作的过程中，很有可能事务A由于某些原因，进行了事务回滚操作，那事务B拿到的数据就是脏数据了，拿着脏数据去进行其他的计算，那结果肯定也是有问题的。

顺着时间轴表示两事务中操作的执行顺序，重点看图中age字段的值

总结

隔离级别脏读不可重复读幻读串行化（Serializable）解决解决解决可重复读（Repeatable read）默认解决****解决没解决读已提交（Read commited）解决没解决没解决读未提交（Read uncommited）没解决没解决没解决

• 数据库的事务隔离越严格，并发性能就越低，安全性越高，例如串行化相当于将事务按顺序执行，完全失去了并发性，读未提交相当于没有事务隔离能力，但是并发性能却是最高的。
• 根据需求选择事务隔离级别，对于一些只读不改的表，我们可以设置读未提交的级别，因为不修改数据的话就不会产生脏读，不可重复读，幻读的问题