MySQL进阶—事务

Posted 2023-03-02

事务

事务是一组操作的集合，它是一个不可分割的工作单位，事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，所以这些操作要么同时成功，要么同时失败。

事务的四大特性：

• 原子性(Atomicity)：事务是不可分割的最小操作单元，要么全部成功，要么全部失败；
• 一致性(Consistency)：事务完成时，必须使所有的数据都保持一致状态；
• 隔离性(Isolation)：数据库系统提供的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的独立环境下运行；
• 持久性(Durability)：事务一旦提交或回滚，它对数据库中的数据的改变是永久的。

mysql的事务默认是自动提交的，当执行一条DML语句，MySQL会隐式的提交事务。

默认自动提交事务可能会导致数据出错，例如，有如下数据表：

接下来我们模拟收付款，同时执行如下代码：

update account set money=money - 1000 where name=买家;          # 买家付款
update account set dasa money=money + 1000 where name=商家;     # 商家收款

执行结果如下图所示：

由于第二条MySQL语句是错误的，MySQL自动提交事务错误，导致商家没有收到款。

事务操作

既然自动提交事务可能会导致数据错误，那么我们把自动提交事务改为手动提交事务。

手动提交事务

在修改事务提交方式之前，执行如下代码查看事务的提交方式：

select @@autocommit;

如下图所示：

其中1为自动提交事务，0为手动提交事务。

查看事务提交方式后，执行如下代码把事务提交方式改为手动提交：

set @@autocommit=0;

如下图所示：

把事务提交方式改为手动提交后，需要执行如下代码提交事务和回滚事务：

commit;         #提交事务
rollback;       #回滚事务

接下来我们还是模拟收付款来演示手动提交事务，同时执行如下代码：

update account set money=money - 1000 where name=买家;          # 买家付款
update account set money=money + 1000 where name=商家;          # 商家收款

发现数据没有发生改变，如下图所示：

这是因为还没提交事务，此时我们只需要执行如下代码数据会发生改变：

commit;

如下图所示：

接下来我们同时执行如下代码演示事务执行出错的情况：

update account set money=money - 1000 where name=买家;          
update account set dasa money=money + 1000 where name=商家;     
rollback;               # 回滚事务

如下图所示：

通过回滚事务把正确和错误的事务修改值恢复到修改前的值。

自动提交事务中手动提交

当我们不想把自动提交事务改为手动提交事务，而防止自动提交事务出错时，可以在自动提交事务中，手动开始事务，代码如下：

start transaction 或 begin;

示例代码如下：

set @@autocommit=1;         # 把事务提交方式改为自动提交
start transaction;          # 开始事务
update account set money=money - 1000 where name=买家;          # 买家付款
update account set money=money + 1000 where name=商家;          # 商家收款

如下图所示：

发现数据没有发生改变，这时只需要执行如下代码数据就会发生改变：

commit;

并发事务问题

当有两个或两个以上的事务同时执行、提交事务时，可能会引发并发事务问题，并发事务常见的问题有：

• 脏读：一个事务读取了另一个事务还没提交的数据；
• 不可重复读：一个事务先后读取同一条记录，但两次读取的数据不同，这种称为不可重复读；
• 幻读：一个事务按照条件查询数据时，没有对应的数据行，但在插入数据时，这行数据已经存在了，好像出现了“幻影”。

事务隔离级别

为了解决事务并发问题，我们设置事务的隔离级别，不同的隔离级别可以解决不同的事务并发问题，如下表：

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
Read uncommitted	不可解决	不可解决	不可解决
Read committed	可解决	不可解决	不可解决
Repeatable Read(默认)	可解决	可解决	不可解决
Serializable	可解决	可解决	可解决

在设置事务的隔离级别之前，我们首先执行如下代码看看事务的隔离级别：

select @@transaction_isolation;

设置事务隔离级别语法格式如下：

set [session | global] transaction isolation level read uncommitted | read committed | repeatable read | serializable

其中session是当前会话窗口有效，global是对当前客户端的所有会话窗口有效。

接下来我们来演示隔离级别解决事务并发问题。

Read uncommitted

首先依次执行如下代码查看和设置隔离级别：

select @@transaction_isolation;
set session transaction isolation level read uncommitted;

如下图所示：

接下来通过两个cmd窗口通过start transaction手动开启两个事务，并依次执行如下代码：

# 窗口1
use mytest;                                 # 选择mytest数据库
set session transaction isolation level read uncommitted;   # 设置事务级别为read uncommitted
start transaction;                          # 开始事务
select * from account;                      # 查看数据

#窗口2
use mytest;                                 # 选择mytest数据库
start transaction;                          # 开始事务
update account set money=money - 1000 where name=买家;      #更新数据

# 窗口1
select * from account;                      # 查看数据

如下图所示：

在窗口2更新数据事务后，没有提交事务，但在窗口1查看数据发现数据已经更新了，这就属于脏读了。

Read committed

接下来我们通过设置Read committed事务隔离级别解决脏读问题，同样打开两个cmd窗口通过start transaction手动开启两个事务，并依次执行如下代码：

# 窗口1
use mytest;                                 # 选择mytest数据库
set session transaction isolation level read committed; # 设置事务级别为read committed
start transaction;                          # 开始事务
select * from account;                      # 查看数据

#窗口2
use mytest;                                 # 选择mytest数据库
start transaction;                          # 开始事务
update account set money=money - 1000 where name=买家;      #更新数据

# 窗口1
select * from account;                      # 查看数据

#窗口2
commit;

如下图所示：

这样就成功解决了脏读问题。虽然Read committed隔离级别可以解决脏读问题，解决不了不可重复读和幻读。

接下来演示不可重复读，示例代码如下：

# 窗口1
use mytest;                                 # 选择mytest数据库
set session transaction isolation level read committed; # 设置事务级别为read committed
start transaction;                          # 开始事务
select * from account;                      # 查看数据

#窗口2
use mytest;                                 # 选择mytest数据库
start transaction;                          # 开始事务
update account set money=money - 1000 where name=买家;      #更新数据

# 窗口1
select * from account;                      # 查看数据

#窗口2
commit;                                    # 提交事务

#窗口1
select * from account;                      # 查看数据

如下图所示：

在窗口1中一次事务执行了3次查询数据表操作，前面两次结果相同，第三次查询的结果不同，这就叫不可重复读。

Repeatable Read

为了解决不可重复读，把事务隔离级别改为Repeatable Read，示例代码如下 ：

# 窗口1
use mytest;                                 # 选择mytest数据库
set session transaction isolation level repeatable read;   # 设置事务级别为repeatable read
start transaction;                          # 开始事务
select * from account;                      # 查看数据

#窗口2
use mytest;                                 # 选择mytest数据库
start transaction;                          # 开始事务
update account set money=money + 1000 where name=买家;      #更新数据
commit;

# 窗口1
select * from account;                      # 查看数据

# 窗口1
commit;                                    # 提交事务
select * from account;                      # 查看数据

如下图所示：

在窗口1开启一个事务并查询数据表的数据后，在窗口2中开启事务并更新提交事务，再返回窗口1中查询数据表发现查询结果和之前查询一样，这就叫可重复读，在窗口1中提交第一个事务后，再次查询数据表数据发现数据发生了改变。这就解决了并发问题的不可重复读。

Repeatable Read可以解决脏读和不可重复读，但解决不了幻读。

接下来我们演示幻读，示例代码如下：

# 窗口1
use mytest; 
start transaction;  
select * from account where id=3;

# 窗口2
use mytest; 
start transaction;
insert into account(id,name,money) values(3,中间商,2000);
commit;

# 窗口1
insert into account(id,name,money) values(3,大中间商,2000);
select * from account where id=3;

如下图所示：

在窗口1中开启事务并查询id为3的数据，发现数据表中没有id为3的数据，在窗口2中，开启事务并添加id为3的数据并提交事务后，在窗口1中添加id为3的数据，发现已经有id为3的数据了，但查询id为3的数据时，发现没有查到，这就是幻读。

Serializable

为了解决幻读并发事务问题，我们把事务隔离级别改为Serializable，示例代码如下：

# 窗口1
use mytest;                                 # 选择mytest数据库
set session transaction isolation level Serializable;   # 设置事务级别为Serializable
start transaction;                          # 开始事务
select * from account where id=5;                     # 查看数据

# 窗口2
use mytest; 
start transaction;
insert into account(id,name,money) values(5,厂商,2000);

如下图所示：

在窗口1查询id为5的数据，因为没有id为5的数据，所以没有查询到，在窗口2中插入id为5的数据，发现一直没有插入成功，这是因为在窗口1中已经开启了一个事务，需要窗口1开启的事务结束后，才能执行窗口2的事务，这样就解决了幻读问题。