数据库事务

1. 概述

• MySQL数据库中，目前只有InnoDB存储引擎支持事务；
• 事务：一组逻辑操作单元，使数据从一种状态变换到另一种状态；
• 事务处理的原则：保证所有事务都作为一个工作单元来执行，即使出现了故障，都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时，要么所有的事务都被提交( commit )，那么这些修改就永久地保存下来；要么数据库管理系统将 放弃所作的所有修改 ，整个事务回滚( rollback )到最初状态。

1.1 事务4大特性ACID

• 原子性（Atomicity）：事务是不可再分的最小工作单位，其中包含的操作要门全部成功提交，要么全部失败回滚到最初状态；
• 一致性（Consistency）：事务在执行前后，数据从一个合法状态到另一个合法状态。合法状态的定义具有主观性，只要符合预定义约束就说明该状态是合法的；
• 隔离性（Isolation）：指事务执行过程中不能被其他事务所干扰，即一个事务内部操作对并发的其他事务是隔离的，并发执行的事务之间不能互相干扰；
• 持久性（Durability）：指事务一旦被提交，对应数据就永久保存下来；

1.2 事务的状态

• 事务状态可分为以下五种：
  1）活动的：事务内部操作正在执行过程中，称事务处于活动状态；
  2）部分提交的：事务内部最后一个操作执行结束，此时数据更新处于内存级别，还未刷新到磁盘中，称事务处于部分提交的状态；
  3）提交的：事务内部操作执行结束且成功提交，称事务处于提交的状态；
  4）失败的：事务内部操作异常停止或提交刷盘时出现错误时，称事务处于失败的状态；
  5）中止的：事务处于失败状态时通过回滚操作将事务状态回到最初，称事务处于中止的状态；
  
• 事务的最终状态只有两种：1）成功提交：提交的；2）成功回滚：中止的；

2. 使用

• 事务的使用分为显式事务和隐式事务两种；

2.1 显式事务（建议）

• 显式事务即手动开启、手动进行事务提交等操作；
• 显式事务执行流程如下：
  1）开启事务：可通过start transaction或begin两种方式开始事务，其中start transaction方式使用范围较广，可在其后指定read only（只读事务）或read write（读写事务，默认情况），结合with consistent sanpshot开启一致性读；
  2）事务内部的一些列操作；
  3）事务结束，对应两种情况：①成功提交commit；②成功回滚rollback；
• 显式事务中，还可以使用保存点savepoint 保存点名称创建保存点，然后使用rollback to 保存点名称将事务回滚到指定保存点。此外，要想删除保存点，可使用release savepoint 保存点名称；

2.2 隐式事务

• 隐式事务指通过autocommit变量控制是否自动进行事务提交，默认autocommit=on；
• 在autocommit=on情况下，每条独立的SQL被认为是一个事务，执行完毕后会自动提交；
• 可通过以下两种方式关闭自动提交：
  1）使用set autocommit=off关闭自动提交；
  2）手动开启事务，则对应操作不会自动提交；

2.3 会隐式提交数据的一些情况

• 数据定义语言（Data definition language，缩写为：DDL）；
• 隐式使用或修改mysql数据库中的表；
• 事务控制或关于锁定的语句；
  ① 当我们在一个事务还没提交或者回滚时就又使用 START TRANSACTION 或者 BEGIN 语句开启了另一个事务时，会 隐式的提交上一个事务。
  ②当前的 autocommit 系统变量的值为 OFF ，我们手动把它调为 ON 时，也会隐式的提交前边语句所属的事务。
  ③ 使用 LOCK TABLES 、 UNLOCK TABLES 等关于锁定的语句也会隐式的提交前边语句所属的事务。
• 加载数据的语句；
• 关于MySQL主从复制的一些语句；
• 其它的一些语句，如优化表操作等；

执行上面所述操作时，会自动提交上一个事务；

3. 隔离级别

• MySQL数据库是一种客户端/服务器架构的软件，同一台服务器可与多台客户端进行连接；
• 服务器与一个客户端之间的连接，称为一个会话Session；
• 用户可在自己的会话中向服务器发送请求，该请求属于当前会话的某个事务；
• 服务器为同时处理多个事务，会提供并发操作，当服务器在处理某事务时，其他事务排队等待；
• 并发操作的缺点是性能下降，为提升性能，一般会在事务隔离性与性能之间做一定的平衡；

3.1 数据并发会带来的问题

3.1.1 脏写（Dirty Write）

• 对于两个事务 Session A、Session B，如果事务Session A 修改了另一个未提交事务Session B 修改过的数据，那就意味着发生了 脏写，之后若 Session B 回滚 ，Session A 的写入操作就是无效 的。
• 可理解为Session A事务白写了；

3.1.2 脏读（Dirty Read）

• 对于两个事务 SessionA、SessionB，SessionA 读取了已经被SessionB更新但还没有被提交的字段，之后若 SessionB 回滚 ，SessionA 读取 的内容就是 临时且无效 的。
• 可理解为SessionA事务白读了，读取的数据是错误的；

3.1.3 不可重复读（Non-Repeatable Read）

• 对于两个事务Session A、Session B，Session A 读取了一个字段，然后 Session B 更新了该字段（已提交），之后Session A 再次读取同一个字段， 值就不同了。那就意味着发生了不可重复读。

3.1.4 幻读（Phantom）

• 对于两个事务Session A、Session B, Session A 从一个表中 读取 了一个字段, 然后 Session B 在该表中插 入 了一些新的行（已提交），之后, 如果 Session A 再次读取 同一个表, 就会多出几行。那就意味着发生了幻读。
• 幻读问题对应的记录称为幻影记录；

3.2 SQL中的4种隔离级别

• 为了解决数据并发带来的四种问题，SQL提供了四种隔离级别：读未提交<读已提交<可重复读<串行化；
• 隔离级别越高，数据并发性能越差；
  
• 为了提高数据并发性能，SQL支持设置不同的隔离级别以做好隔离性与并发性能的平衡：隔离级别越低，隔离性越差，并发性能越好
  1）读未提交：只能解决脏写问题，一般不会选择该隔离级别；
  2）读已提交：可解决脏写、脏读问题，为Oracle数据库默认隔离级别；
  3）可重复读：可解决脏写、脏读、不可重复读问题，为MySQL数据库默认隔离级别；
  4）串行化：可解决脏写、脏读、不可重复读以及幻读问题，并发性能最差；
  
  以上四种隔离级别均可解决脏写问题！！！！

3.3 MySQL中的4种隔离级别

• MySQL支持SQL提供的四种隔离级别；
• MySQL数据库默认隔离级别：可重复读；

3.3.1 查看事务隔离级别

select variables like 'transaction_isolation';

3.3.2 设置事务隔离级别

• 可通过指定GLOBAL或SESSION，设置该操作对数据库的影响范围；

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION_ISOLATION = '隔离级别'
#其中，隔离级别格式：
> READ-UNCOMMITTED
> READ-COMMITTED
> REPEATABLE-READ
> SERIALIZABLE

参考《尚硅谷》