MySQL事务详述

Posted 2023-01-18 李子捌

•  备战2022春招或暑期实习，本专栏会持续输出mysql系列文章，祝大家每天进步亿点点！文末私信作者，我们一起去大厂。
• 本篇总结的是 《MySQL之事务详述》，后续会每日更新~
• 关于《Redis入门到精通》、《并发编程》、《Java全面入门》、《鸿蒙开发》等知识点可以参考我的往期博客
• 相信自己，越活越坚强，活着就该逢山开路，遇水架桥！生活，你给我压力，我还你奇迹！

目录

一、简介

二、事务操作

三、事务特性

四、并发问题

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一、简介

在MySQL中事务是一个绕不开的话题。事务是一组操作的集合，它是一个不可分割的工作单位，事务可以用来维护数据库的完整性，它保证成批的MySQL操作要么完全执行，要么完全不执行。
在MySQL中并不是所有的存储引擎都支持事务，MyISAM和InnoDB是MySQL最常使用的引擎，MyISAM不支持事务，InnoDB支持事务。
在目前常用的MySQL版本中，事务默认是自动提交的，也就是说在执行完一条DML语句之后，MySQL会隐式的提交事务，执行commit操作。
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二、事务操作

在交易系统中，涉及金额的操作往往程序员十分谨慎，而这里是少不了事务的，因此这里用交易为例，演示事务操作。
​

2.1 错误案例

李子柒向李子捌转账
​

准备数据

use liziba;
drop table if exists account;
create table account
(
    id    int primary key AUTO_INCREMENT comment 'ID',
    name  varchar(10) character set utf8 comment '姓名',
    money double(10, 2) comment '余额'
) character set utf8 comment '账户表';
insert into account(name, money)
VALUES ('李子捌', 20000),
       ('李子柒', 20000);

无事务无异常情况下

-- 查询姓名为李子柒的账户余额
select a.money from account a where a.name = '李子柒';
-- 李子柒账户转出10000
update account a set a.money = (a.money - 10000) where a.name = '李子柒';
-- 李子捌账户转入10000
update account a set a.money = (a.money + 10000) where a.name = '李子捌';

此时表中数据保持一致

无事务出现异常情况

select a.money from account a where a.name = '李子柒';
-- 李子柒账户转出10000
update account a set a.money = (a.money - 10000) where a.name = '李子柒';

异常发生...

-- 李子捌账户转入10000
update account a set a.money = (a.money + 10000) where a.name = '李子捌';

数据重新恢复后，在李子捌账户转入金额之前，模拟异常情况，此时表中的数据出现了不一致的情况

2.2 事务使用方式

方式一：
修改事务的自动提交行为，将默认的自动提交设置为手动提交，这样当我们执行DML语句之后，需要手动执行commit事务才会提交。
​

查询事务提交方式：

select @@autocommit;

默认事务提交方式1，代表自动提交事务

设置事务提交方式为手动提交：

set @@autocommit = 0;

事务提交方式设置为0，代表手动提交
​

提交事务：

commit;

当一个事务内的SQL语句值执行结束之后，需要执行commit语句手动提交事务，这样数据库才会生效。
​

回滚事务：

rollback;

案例：

-- 查询事务提交方式
select @@autocommit;
-- 设置手动提交事务
set @@autocommit = 0;
-- 执行SQL
update account a set a.money = (a.money - 10000) where a.name = '李子柒';
update account a set a.money = (a.money + 10000) where a.name = '李子捌';
-- 撤销事务
rollback ;

执行结束后，account表中的金额未发生改变，说明事务生效了

image.png

方式二：
手动开启事务，这样当我们执行DML语句之后，需要手动执行commit事务才会提交。
手动开启事务

start transaction ;

或者

begin ;

提交事务

commit;

回滚事务

rollback;

案例：

-- 开启事务
start transaction ;
-- 执行SQL
update account a set a.money = (a.money - 10000) where a.name = '李子柒';
update account a set a.money = (a.money + 10000) where a.name = '李子捌';
-- 撤销事务
rollback ;

执行结束后，account表中的金额未发生改变，说明事务生效了

上述几个术语根据《MySQL必知必会》中的解释如下：

• 事务（transaction）指的一组SQL语句
• 回退（rollback）指撤销指定SQL语句的过程
• 提交（commit）指将未存储的SQL语句结果写入数据库表
• 保留点（savepoint）指事务处理中设置的临时占位符（placeholder），你可以对它发布回退（与回退整个事务处理不同）

最后一点我这里并没有说到。

三、事务特性

事务有四大特性，就是大家熟知的ACID，其分别是：

• 原子性（Atomicity）：事务时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，必须使所有的数据保持一致
• 隔离性（Isolation）：数据库提供隔离机制，保证事务不受外部并发操纵影响的独立环境下运行
• 持久性（Durability）：事务一旦提交或者回滚，它对数据库中的数据改变就是永久的

四、并发问题

4.1 事务并发问题简述

MySQL事务在并发情况下会存在三个问题，分别是：

• 脏读：一个事务读取到另一个事务还未提交的数据，称为脏读
• 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，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，但在插入数据时，又发现这条记录存在了，但是再次查询却无法查询出来，称为幻读

MySQL为了解决事务所带来的问题，于是在数据库中引入了事务隔离级别。在MySQL中目前存在如下四种事务隔离级别，事务隔离级别越高，数据安全性越高，但是性能越低，在这四种隔离级别下分别存在的问题如下 （√代表存在，×代表不存在）：

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

​

MySQL默认的事务隔离级别是Repeatable Read（可重复读），查看方式如下：

select @@transaction_isolation;

修改事务隔离级别方式如下：

-- session 表示设置当前会话的事务隔离级别
-- global  表示设置全局事务隔离级别
set [ session | global ] transaction isolation level 
 read uncommitted | read committed | repeatable read | serializble 

4.2 Read uncommitted

创建两个会话（使用两个cmd窗口连接至MySQL），我这里称左边窗口为窗口一，右边窗口为窗口二（后续三种均是这样不再赘述）。

首先将右边窗口的会话事务隔离级别设置为Read uncommitted（读未提交）。

此时在左边会话（左边会话的事务隔离级别为默认Repeatable read）开启一个事务，修改李子捌用户的金额，但不提交事务，然后在右边会话中查询account表的数据。

可以看到此时右边会话中，查询到了左边会话中未提交事务的数据。这就是Read uncommitted事务隔离级别，这种隔离级别下无法解决脏读问题。
​

4.2 Read committed

恢复account表的数据，并将右边窗口会话的事务隔离级别设置为Read committed（读已提交）。

此时可以看到在Read committed事务隔离级别下，无法查询到未提交事务的数据，因此解决了脏读问题。

但是在这种隔离级别下，它并未解决不可重复的问题（同一个事务中两次读取同一条记录，结果不一样）。

4.3 Repeatable read

恢复account表的数据，并将右边窗口会话的事务隔离级别设置为Repeatable read（可重复读）。在左边会话事务未提交时，查询到的数据均为20000。

然后将左边会话的事务commit，在右边会话再次执行查询语句。可以看到在Repeatable read事务隔离级别中，同一个事务中多次执行同一条查询语句，查询的结果是相同的，不受其他事务的影响，因此这种事务级别解决了不可重复读问题。

但是这种隔离级别下，存在幻读问题，此时只有李子柒和李子捌两个用户，此时在左边会话中开启事务插入一个李子玖用户，并且尝试在右边会话中也插入一个李子玖用户，发现插入失败，但是查询却查不到李子玖这个用户。

此时在右边会话也插入同样的用户，此时右边会抛出主键重复异常，这种感觉就好像出现了幻觉，因此称为幻读。

在Repeatable read 事务隔离级别下，解决了不可重复读问题，但是并未解决幻读问题。

4.4 Serializable

恢复account表的数据，并将右边窗口会话的事务隔离级别设置为Serializable（串行化）。

可以看到串行化事务隔离级别下，如果有一个事务未提交，另一个事务是无法同时对一个表进行操作，即便是查询也不行，这是因为串行化中会在一个事务访问某个表时，给当前表加一个表锁给表中行记录主键加上行锁，只有当事务结束后才会释放，其它事务才能继续对该表操作。可以在MySQL自带的performance schema数据库的data_locks表中查看锁记录。

此时提交左边会话的事务，右边会话才可以继续对该表数据进行操作，可以看到左边插入的数据在右边也可以查询到了，解决了幻读问题。

最后当两边事务都介绍后，该表的相关锁记录也会清除。