MySQL 什么是事務？

該文為《 MySQL 實戰 45 講》的學習筆記，感謝查看，如有錯誤，歡迎指正

一、事務簡介

事務就是為了保證一組數據庫操作，要么全部成功，要么全部失敗。

事務是在引擎層實現的，也就是說並不是所有引擎都可以使用事務，MyISAM 就不支持事務，這也是為什么會被 InnoDB 取代的原因。

說到事務，就不得不說 ACID 特性（Atomicity、Consistency、Isolation、Durability，即原子性、一致性、隔離性、持久性）。

二、ACID 特性

2.1 原子性（Atomicity）

一個事務中的多組操作，要么全部成功，要么全部失敗。在事務提交（commit）成功之后，所有的操作都生效，提交失敗，所有的操作都會回滾。

2.2 一致性（Consistency）

一個事務執行之前和執行之后數據庫都必須處於一致性狀態。在事務執行的過程中，只要事務未提交，就不會改變數據庫的狀態。提交之后事務已完成，此時數據庫狀態發生變化。

2.3 隔離性（Isolation）

事務在執行過程中，是與外界完全隔離的，即使數據庫發生了變更，事務中也獲取不到。A 事務對數據庫做的變更，在事務未提交之間，數據庫中也看不到，B 事務中也看不到。

2.4 持久性（Durability）

事務一旦提交，對數據庫的變更就會持久化到磁盤，即使數據庫發生異常重啟，數據也不會丟失。

三、隔離級別

當數據庫出現有多個事務同時執行時，就可能出現臟讀，幻讀，不可重復讀等問題，隔離級別就是為了解決這些問題的。隔離的越嚴實，效率就越低，並發越低，安全性越高。

隔離級別分為以下 4 種：

• 讀未提交（read uncommitted，RU）
  一個事務還未提交時，它做的變更就可以被別的事務看到。

• 讀提交（read committed，RC）
  事務提交以后，它做的變更才能被其它事務看到。但是在這個事務未提交之前，數據庫中發生的變更，這個事務也能看見。

• 可重復度（repeatable read，RR）
  事務總是只能看見在啟動的那個時刻，數據庫的狀態。事務未提交之前做的變更，其它事務看不見。事務執行期間，數據庫中已經發生的變更，這個事務也看不見。只能看見事務剛啟動時刻，數據庫的狀態。

• 串行化（serializable）
  事務對某一行的操作會加鎖，“寫”會加“寫鎖”，“讀”會加“讀鎖”，在鎖釋放掉之前，其它的事務都無法都這一行的記錄進行操作。必須等之前的事務執行完畢，釋放鎖。后面的事務又會重新加鎖。

我們通過一個例子來說明一下四種隔離級別具體是怎么體現的。

給出一個建表語句：

mysql> create table T(c int) engine=InnoDB;
mysql> insert into T(c) values(1);

假設有以下兩個事務，其中執行的操作如圖，從上至下是時間先后順序：

在四種不同的隔離級別下，V1、V2、V3的值分別為多少呢？我們現在分析一下：

1. 讀未提交
   讀提交下，事務還未提交，做的變更就能被其它事務看見，因此事務 B 修改了值為 2 ，事務 A 可以直接看見。所以 V1 = 2，V2 = 2，V3 = 2。

2. 讀提交（RC）
   讀提交下，事務在提交之前，做的變更都無法被其它事務看見，但是事務本身可以看到數據庫的變更。 因此，事務 B 做了修改以后，事務 A 無法立刻看見，V1 = 1，事務 B 提交以后，事務 A 就可以看到數據庫的變更了，因此 V2 = 2，V3 = 2。

3. 可重復讀（RR）
   事務總是只能看到在啟動的那個時刻，數據庫的狀態，即在事務未提交之前，自己做的變更別的事務看不見，數據庫中的變更自己也看不見。
   因此，事務 B 提交之前，A 看不見 B 做的變更，V1 = 1，事務 B 提交以后，數據庫的值雖然發生了變更，但是事務 A 還未提交，A 還是只能看到自己在啟動時刻，數據庫的值（可以理解為數據庫有版本，只能看見歷史版本）。因此，V2 = 1，事務 A 提交以后，就可以看到數據庫的變更了，因此 V3 = 2。

4. 串行化
   串行化是指，事務在操作某一行記錄時會加鎖，“讀”會加“讀鎖”，“寫”會加“寫鎖”。
   事務 A 在啟動后，先執行了 1 條查詢語句，對這行數據加了“讀鎖”，這個“讀鎖”要等事務 A 提交以后，才會釋放。因此事務 B 執行查詢語句會處於等待鎖釋放狀態。這時候事務 B 會一直等待。因此，V1 = 1，V2 = 1，事務 A 提交之后，“讀鎖”釋放，事務 B 獲取該行記錄的“讀鎖”，並更新了數據（又加了一個“寫鎖”），事務 B 未提交之前，A 再去查數據也需要等待鎖釋放，事務 B 提交以后，鎖釋放，A 拿到鎖，開始查詢數據，因此，V3 = 2。

以上是如何實現的呢？

四、事務隔離的實現原理

數據庫中會創建一個視圖，在“可重復讀”隔離級別下，這個視圖是在事務啟動時創建的，整個事務存在期間都用這個視圖。在“讀提交”隔離級別下，這個視圖是在每個 SQL 語句開始執行的時候創建的。這里需要注意的是，“讀未提交”隔離級別下直接返回記錄上的最新值，沒有視圖概念；而“串行化”隔離級別下直接用加鎖的方式來避免並行訪問。

在 MySQL 中，實際上每條記錄在更新的時候都會同時記錄一條回滾操作。記錄上的最新值，通過回滾操作，都可以得到前一個狀態的值。同一條記錄在系統中可以存在多個版本，就是數據庫的多版本並發控制（MVCC）。

回滾日志什么時候刪除呢，系統中沒有比這個回滾日志更早的 read-view 時，這個回日志就會被刪除。
因此不建議使用長事務，容易導致回滾日志太多，大量占用存儲空間。

五、事務的啟動方式

• 顯式啟動：begin 或 start transaction。配套的提交語句是 commit，回滾語句是 rollback。
• 也可以使用 set autocommit=0，此時不需要顯式啟動，比如執行了一個select語句就直接啟動了事務，但是需要再執行一條commit來提交；

因此建議設置set autocommit=1，此時需要用begin來開啟事務，如果覺得多了一次交互，比較麻煩的話，也可以使用commit work and chain，表示提交當前事務，並且再啟動一個新的事務，這樣就只有一次begin了。

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