MySQL中的事务基础

事务的ACID特性

MySQL中的事务指的是在数据库操作中，将一组SQL语句作为一个不可分割的执行单元进行处理的机制。事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性的特性（ACID特性）。

1. 原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚。如果事务执行过程中发生错误或中断，系统会撤销已经执行的操作，将数据恢复到事务开始前的状态。

2. 一致性（Consistency）：事务操作前后，数据库必须保持一致性状态。这意味着事务的执行不会破坏数据库的完整性约束，例如唯一性约束、外键约束等。

3. 隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，每个事务的执行应该与其他事务的执行相互隔离，使得每个事务感觉自己在独立地操作数据。这样可以防止并发事务之间的数据干扰和不一致的读取问题。

4. 持久性（Durability）：一旦事务提交，其所做的修改将永久保存在数据库中，即使发生系统故障或数据库崩溃等情况，数据也不会丢失。

要使用事务，首先需要以开始事务的方式将一组相关的SQL语句括起来，通常使用START TRANSACTION、BEGIN或BEGIN WORK语句来开始一个事务。然后，在执行期间，可以执行插入、更新、删除等操作。最后，通过执行COMMIT将事务的结果提交给数据库，或者通过执行ROLLBACK来撤销事务中的所有操作。

START TRANSACTION;

INSERT INTO table1 (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2');
UPDATE table2 SET column3 = 'value3' WHERE column4 = 'value4';

COMMIT;

通过START TRANSACTION开始了一个事务，然后执行了一系列的插入和更新操作，最后通过COMMIT提交事务，使得这些操作永久生效。如果在事务执行过程中发生错误，可以使用ROLLBACK回滚事务，撤销之前的操作，使得数据库恢复到事务开始前的状态。

事务提供了一种强大的机制，用于处理复杂的数据库操作，并确保数据的一致性和完整性。

事务的隔离级别

数据并发问题

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

2. 脏读（ Dirty Read ）
   对于两个事务 Session A、Session B，Session A 读取了已经被 Session B 更新但还没有被提交的字段。
   之后若 Session B 回滚，Session A 读取的内容就是临时且无效的。
   Session A和Session B各开启了一个事务，Session B中的事务先将studentno列为1的记录的name列更新
   为’张三’，然后Session A中的事务再去查询这条studentno为1的记录，如果读到列name的值为’张三’，而
   Session B中的事务稍后进行了回滚，那么Session A中的事务相当于读到了一个不存在的数据，这种现象
   就称之为脏读。

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。 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。
   我们在Session B中提交了几个隐式事务（注意是隐式事务，意味着语句结束事务就提交了），这些事务
   都修改了studentno列为1的记录的列name的值，每次事务提交之后，如果Session A中的事务都可以查看
   到最新的值，这种现象也被称之为不可重复读。

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。 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。
   Session A中的事务先根据条件 studentno > 0这个条件查询表student，得到了name列值为’张三’的记录；
   之后Session B中提交了一个隐式事务，该事务向表student中插入了一条新记录；之后Session A中的事务
   再根据相同的条件 studentno > 0查询表student，得到的结果集中包含Session B中的事务新插入的那条记
   录，这种现象也被称之为幻读。我们把新插入的那些记录称之为幻影记录。

事务的隔离级别

事务的隔离级别是指多个并发事务之间相互隔离的程度，它定义了一个事务对于另一个事务的可见性和影响。

在MySQL中，有四种标准的隔离级别，每种级别都有不同的特性和性能开销。可以使用以下命令设置隔离级别：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL <isolation_level>;

以下是MySQL支持的四种隔离级别：

1. 读未提交（Read Uncommitted）：最低的隔离级别。一个事务可以读取另一个事务尚未提交的未提交数据，可能导致脏读（Dirty Read）的问题。该级别具有最好的并发性能，但最低的数据一致性。

2. 读已提交（Read Committed）：默认的隔离级别。一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据，避免了脏读问题。但是可能会遇到不可重复读（Non-repeatable Read）和幻读（Phantom Read）问题。

3. 可重复读（Repeatable Read）：在一个事务执行期间，同样的查询将始终返回相同的结果集。这种级别避免了脏读和不可重复读问题，但是可能会遇到幻读问题。MySQL的默认隔离级别是可重复读。

4. 串行化（Serializable）：最高的隔离级别。每个事务依次执行，避免了脏读、不可重复读和幻读的问题。但是串行化级别的并发性能最差，因为它阻止了并发访问。

隔离级别的选择需要根据具体的业务需求和并发性能要求进行权衡。较低的隔离级别具有更好的性能，但可能导致数据不一致的问题；而较高的隔离级别可以提供更强的数据一致性，但可能会降低并发性能。

需要注意的是，更高的隔离级别通常伴随着更大的锁开销和资源竞争，可能导致死锁的发生。因此，在选择隔离级别时，需要综合考虑业务需求、数据一致性要求和系统性能等因素。