InnoDB事务与锁

什么是事务？

MySQL ：： MySQL 8.0 参考手册 ：： MySQL 词汇表

• TPS："每秒事务数"的缩写。

事务

• 事务是可以提交或回滚的原子工作单元。单条或多条SQL语句都属于是一个工作单元。
• 当事务对数据库进行多次更改时，要么在提交事务时所有更改都成功，要么在回滚事务时所有更改都撤销。
• 由InnoDB实现的数据库事务具体统称为ACID的属性，即原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolctaion)和持久性(Durability)。
• 一致性也可以保证在集群架构下主从是一致的。
• 持久性是去保证一致性的前提，持久性：我去做任何数据的更改都会持久化到磁盘，不会因为断电而导致数据的丢失。
• RedoLog重做日志是去保证持久性的，即持久性通过RedoLog重做日志实现，因为如果你在内存里面更改了以后没有同步到磁盘，假如发生宕机，就会导致数据丢失，如果发生数据丢失，一致性就保证不了了。

两阶段提交

• 在XA规范下，作为分布式事务的一部分的操作(有时缩写为2PC)。
• 当多个数据库参与事务时，要么所有数据库提交更改，要么所有数据库回滚更改。

开启、提交、回滚事务 

MySQL :: MySQL 8.0 Reference Manual :: 13.3.1 START TRANSACTION, COMMIT, and ROLLBACK Statements

隐式自动提交  

• 我们知道，一条或多条SQL语句，都是属于一个工作单元，那为什么我们平时写SQL语句的时候，不需要手动去写start transaction或者begin来开启事务呢？
• 这是因为在我们的MySQL里面，事务是默认自动提交的，也就是说，当执行一条DML语句时，MySQL会立即隐式的提交事务。 

查询是否开启自动提交事务 

-- 查询是否开启自动提交事务
-- autocommit是MySQL数据库中的会话变量,用于控制每个语句是否自动提交为一个单独的事务
-- 如果autocommit的值为1或ON,则表示启动了自动提交(默认情况下),每个DML语句都都将作为一个独立的事务自动提交
-- 如果autocommit的值为0或OFF,则表示禁用了自动提交,需要手动使用commit或rollback命令提交或回滚事务

-- 用于显示当前会话中的autocommit变量的值
show session variables like 'autocommit'; -- ON

-- 用于显示全局配置中的autocommit变量的值,全局配置是MySQL数据库的整体配置设置,将影响所有连接和会话
show global variables like 'autocommit'; -- ON

关闭自动提交事务(一般不会关闭...)

-- 关闭自动提交事务
set session autocommit = 0;
set session autocommit = OFF;

不能回滚的语句(来自官网原语) 

MySQL :: MySQL 8.0 Reference Manual :: 13.3.2 Statements That Cannot Be Rolled Back

• 有些语句无法回滚，一般来说，这些包括DDL - 数据定义语言(data definition language, DDL)语句，例如创建或删除数据库的语句。

SavePoint回滚点

• 事务是保证单条或者多条SQL语句要么同时执行成功，要么全部回滚。
• 其实，InnoDB是支持回滚点的操作的，何为回滚点，就是我可以回滚部分操作、提交部分操作。

-- 开启事务
start transaction;
-- DML操作
update table set age = age + 1 where id = 2;
-- 设置回滚点,如果回滚回滚点,后续内容将会被回滚
savepoint sp;
-- DML操作
update table set age = age + 1 where id = 1;
-- 回滚到回滚点,id = 1的DML语句不生效,但是不代表事务结束,事务结束还需要commit或者rollback
rollback to sp;
-- 提交事务
commit;

InnoDB和ACID模型

• ACID模型是一组数据库设计原则，强调对业务数据和关键任务应用程序非常重要的可靠性方面。
• MySQL包含了一些组件，比如紧密遵循ACID模型的InnoDB存储引擎，这样在软件崩溃和硬件故障等异常情况下，数据不会被破坏，结果也不会被扭曲。

下面将讨论MySQL的特性，特别是InnoDB存储引擎如何与ACID模型的类别进行交互：

Atomicity - 原子性

• ACID模型的原子性，主要涉及到的是InnoDB存储引擎的事务。
• 原子性是指事务是一个不可分割的工作单元，事务中的操作要么同时执行成功，要么全部回滚，即事务是保证单条或多条SQL语句要么同时执行成功，要么全部回滚。
• 相关的MySQL功能包括：自动提交设置、COMMIT语句、ROLLBACK语句。
• 原子性是依靠UndoLog回滚日志来实现的，每次对数据做修改、删除或插入的操作都会生成一条UndoLog日志来记录操作之前的数据状态，使用ROLLBACK的语句能够将所有执行成功的SQL语句产生的效果撤回。
• 回滚日志先于数据持久化到磁盘或硬盘上，回滚就是逆向操作。
• 注意：这里的原子性跟并发的原子性是有一定区别的，并发的原子性是我在执行一个操作的时候，其它线程就不能来操作相关的资源，必须等我释放这些资源后才能来操作。

Consistency - 一致性

• 所谓一致性，就是保证数据的一致，也就是保证数据不要丢失，不会因为突然的断电等导致数据与我想要的数据不一致，以保护数据不受崩溃的影响。
• 相关的MySQL功能体现：DoubleWrite-Buffer(双写缓冲区，保证内存跟磁盘之间同步的数据安全)、基于RedoLog的数据恢复。

Isolation - 隔离性

• ACID模型的隔离性主要涉及InnoDB事务，特别是应用于每个事务的隔离级别。
• 事务的隔离性是指多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其它事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要隔离。
• 相关的MySQL功能包括：事务的隔离级别以及InnoDB锁的底层细节。
• 隔离性通过锁机制实现，当事务操作数据的时候加锁，让事务执行前后看到的数据是一致的，并行执行事务和串行执行事务产生的效果一样，另外就是利用MVCC实现的快照读。

Durability - 持久性

• ACID模型的持久性涉及MySQL软件特性与特定硬件配置的交互。
• 持久性，其实就是我的数据要尽可能地同步到磁盘做持久化保存，防止数据异常丢失，一个事务一旦被提交，它对数据库中的数据的改变就是永久性的，即使接下来数据库发生故障也不会对其有影响。
• 相关的MySQL功能包括：InnoDB的DoubleWrite-Buffer - 双写缓冲区、RedoLog的同步机制设置(innodb_flush_log_at_trx_commit变量- 有0、1、2，默认值为1，设置为1才可以做持久化保存，如果设置为0跟2，可能会有数据丢失) 、binlog的同步机制(sync_binlog变量)、独立表空间或系统表空间设置(innodb_file_per_table变量，默认开启为独立表空间，如果关闭为系统表空间)。
• 持久性是通过RedoLog重做日志实现的，RedoLog记录的是对数据库的操作，MySQL先把存放在磁盘上的数据加载到内存中，在内存中做修改再刷回到磁盘，RedoLog使得再事务提交时将数据刷回磁盘。