MySQL-事务

一、基本概念

一个事务是由一条或者多条对数据库操作的SQL语句所组成的一个不可分割的单元，只有当事务中的所 有操作都正常执行完了，整个事务才会被提交给数据库；如果有部分事务处理失败，那么事务就要回退 到最初的状态，因此，事务要么全部执行成功，要么全部失败。可以将事务理解为一个原子操作，事务中的任务是不可分割的,事务执行过程中，有的SQL出现错误，那么事务必须要回滚（rollback）到最初的状态;事务的所有SQL语句全部执行成功，才能提交（commit）事务，把结果写回磁盘上。

二、相关知识

1. MyISAM存储引擎是不支持事务的
2. InnoDB存储引擎支持事务，同时支持行锁

3. 查询MySQL事务的提交状态

   select @@autocommit;

   mysql> select @@autocommit;
   +--------------+
   | @@autocommit |
   +--------------+
   |            1 |
   +--------------+
   1 row in set (0.01 sec)

   1表示自动提交，一般我们需要设置为0，改为手动提交

   set autocommit = 0;

   mysql> set autocommit = 0;
   Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
   
   mysql> select @@autocommit;
   +--------------+
   | @@autocommit |
   +--------------+
   |            0 |
   +--------------+
   1 row in set (0.00 sec)
   
   mysql>

4. 事务处理：

   1. BEGIN; 开启一个事务
   2. COMMIT; 提交一个事务
   3. ROLLBACK; 回滚一个事务到初始的位置
   4. SAVEPOINT point1; 设置一个名字为point1的保存点
   5. ROLLBACK TO point1; 事务回滚到保存点point1，而不是回滚到初始状态

三、事务的ACID特性

1. 事务的原子性（Atomic）

   事务是一个不可分割的整体，事务必须具有原子特性，及当数据修改时，要么全执行，要么全不执行， 即不允许事务部分的完成。

2. 事务的一致性（Consistency）

   一个事务执行之前和执行之后，数据库数据必须保持一致性状态。数据库的一致性状态必须由用户来负 责，由并发控制机制实现。就拿网上购物来说，你只有让商品出库，又让商品进入顾客的购物车才能构 成一个完整的事务。

3. 事务的隔离性（Isolation）

   当两个或者多个事务并发执行时，为了保证数据的安全性，将一个事物内部的操作与其它事务的操作隔 离起来，不被其它正在执行的事务所看到，使得并发执行的各个事务之间不能互相影响。

4. 事务的持久性（Durability）

   事务完成(commit)以后，DBMS保证它对数据库中的数据的修改是永久性的，即使数据库因为故障出 错，也应该能够恢复数据！

   这里有一个场景：

   事务commit以后直接就返回了，但此时数据并不是真的写入到了磁盘中，这些数据还在内存中（脏数据），因为写入数据涉及到磁盘IO，时间较长，commit不会等待，但是如果在从内存写入磁盘的这一过程中，出现停电，重启等问题，那么如何保证数据的可恢复呢？MySQL的redo log和undo log机制解决了这一问题,这一机制保证了数据的持久性，所有说MySQL数据库重经典的一句话就是：MySQL最重要的不是数据，而是日志！

   事务的ACID特性：

   ACD:由MySQL的redo log和undo log机制保证

   I:由MySQL事务的锁机制保证

四、事务并发存在的问题

1. 脏读（Dirty Read）：一个事务读取了另一个事务未提交的数据。例如当事务A和事务B并发执行时，当 事务A更新后，事务B查询读取到A尚未提交的数据，此时事务A回滚，则事务B读到的数据就是无效的脏 数据。（事务B能够读取事务A尚未提交的数据）,脏读一定是不被允许的。
2. 不可重复读（NonRepeatable Read）：一个事务的操作导致另一个事务前后两次读取到不同的数据。 例如当事务A和事务B并发执行时，当事务B查询读取数据后，事务A更新操作更改事务B查询到的数据， 此时事务B再次去读该数据，发现前后两次读的数据不一样（事务B能够读取事务A已提交的数据，换句话说就是其他事务完成的操作能够影响到当前事务）。没有错误，可以接受，但是需要视业务而定
3. 虚读（Phantom Read）幻读：一个事务的操作导致另一个事务前后两次查询的结果数据量不同。例如 当事务A和事务B并发执行时，当事务B查询读取数据后，事务A新增或者删除了一条满足事务B查询条件 的记录，此时事务B再去查询，发现查询到前一次不存在的记录，或者前一次查询的一些记录不见了。 （事务B读取了事务A新增加的数据或者读不到事务A删除的数据）没有错误，可以接受，但是需要视业务而定

1、事务的隔离级别

1. READ-UNCOMMITTED。未提交读。说明在提交前一个事务可以看到另一个事务 的变化。这样读脏数据，不可重复读和虚读都是被允许的。
2. READ-COMMITTED。已提交读。说明读取未提交的数据是不允许的。这个级别仍然允许不可重复读和虚读产生
3. REPEATABLE-READ。可重复读。说明事务保证能够再次读取相同的数据而不会失败，但虚读仍然会出现。
4. SERIALIZABLE。串行化。是最高的事务级别，它防止读脏数据，不可重复读和虚读。(单线程执行)

1. 事务隔离级别越高，为避免冲突所花费的性能也就越多。
2. 在“可重复读”级别，实际上可以解决部分的虚读问题，但是不能防止update更新产生的虚读问题，要禁 止虚读产生，还是需要设置串行化隔离级别。

• 设置隔离级别：

  SET GLOBAL transaction_isolation = 'REPEATABLE-READ'; -- 示例：全局设置为可重复读,可能需要断开重连才能生效
  SET SESSION transaction_isolation = 'READ-COMMITTED'; -- 示例：当前会话设置为已提交读

• 查询事务的隔离级别

  SELECT @@transaction_isolation;#MySQL 8.0
  select @@tx_isolation;#MySQL 5.7

  mysql> SELECT @@transaction_isolation;
  +-------------------------+
  | @@transaction_isolation |
  +-------------------------+
  | REPEATABLE-READ         |
  +-------------------------+
  1 row in set (0.03 sec)
  
  mysql>

  MySQL默认隔离级别为 REPEATABLE-READ ,只允许虚读产生，不允许脏读和不可重复读

• 查看全局隔离级别,可能需要断开重连才能生效

  SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';

1、READ_UMCOMMIT

首先，我们先执行在右边执行查询数据

 select * from student where name = 'zhangsan';

再从左边修改数据

 update student set age = 19 where name = 'zhangsan';

最后在右边再次查询

 select * from student where name = 'zhangsan';

发现数据发生了脏读，右边的事务读取到了左边尚未完成事务的数据,如果左边事务发生错误，就会导致数据错误！

2、READ-COMMITTED

从上面可知，在左边事务未commit之前，右边是无法查看修改的数据的，在左边事务commit后，右边即可查看,但存在不可重复读的情况，即其他事务提交后当前事务可以访问到变化后的数据。

3、REPEATABLE-READ

可以看见，在可重复读级别下，其他事务提交的数据无法影响到当前事务,读取的数据都是相同的。

可以发现，可重复读在一定程度上能够防止幻读的发生，但只能防止insert和delete，无法防止update

我们发现，虽然我们第七步使用select查询不到bbb这个人，但是我们还是能够对其修改，经过修改以后，能够查询到这个人，所以前后结果数量不一致，导致虚读发生。

4、SERIALIZABLE

可以发现，在插入时已经阻塞住了，无法执行写操作。