MySQL事务

事务 Transaction

事务的定义：

• 事务是一条或多条DML语句组成，事务用来维护数据的完整性，保证这一组SQL语句要么全部执行成功，要么全部执行失败；
• 在MySQL中只有Innodb引擎才支持事务；
• 通常一个事务对应一个完整业务。

事务的ACID特性

• 原子性： Atomic 一个事务是一个不可分割的工作单位，其中的操作要么都做，要么都不做；如果事务中一个sql语句执行失败，则已执行的语句也必须回滚，数据库退回到事务前的状态。
• 一致性：Consistent 事务执行结束后，数据库的完整性约束没有被破坏，事务执行的前后都是合法的数据状态。
• 隔离性：Isolated 事务内部的操作与其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
• 持久性： Durable 事务一旦提交，其所作做的修改会永久保存到数据库中

事务的周期

事务开始：

• begin或“transaction” 都是显示开启一个事务， MySQL5.5之后不需要手动加begin，只要是是执行DML语句，会自动在SQL语句前添加begin.

事务提交:

• commit: 提交事务，事务提交成功就具备ACID特性了。

事务回滚：

• rollback: 回滚事务， 将已执行的操作回滚回去。

自动提交：

• 在MySQL中默认开始了自动提交(autocommit),在自动提交模式下，如果没有“start transaction”或begin显示地开始一个事务，那么每条SQL语句都会被当成一个事务执行提交操作。
• 查询自动提交模式

mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

• 关闭自动提交

关闭自动提交后，所有的SQL语句都在一个事务中直到执行commit或rollback ,该事务结束。

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | OFF   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

MySQL事务特征ACID的实现原理

1. 原子性

原子性指的是事务是一个不可分割的单元，其中的操作要么都成功，要么都失败；如果事务中有任何SQL语句执行失败，则已经执行的语句必须回滚，数据库退回到事务开始前的状态。

原子性的实现原理

• Innodb 引擎提供了两种事务日志，redo log(重做日志)和undo log(回滚日志),其中redo log用于保证事务的持久性,undo log用于实现事务的原子性和隔离性。
• undo log : 当事务对数据库进行修改时,Innodb 会生成对应的undo log ,如果有事务失败或调用了rollback,就可以利用undo log中的信息将数据回滚到修改前的状态。
• undo log记录了SQL执行的相关信息,当发生回滚时,Innodb会根据undo log 做与之相反的操作：例如对于insert,回滚时执行delete;对于delete,回滚时
  执行insert;对于update,回滚时执行相反的update.
• 每条数据变更都会产生一条undo log

2. 一致性

一致性是指事务结束后,数据库的完整性约束没有被破坏,事务执行前后都是合法的数据状态.

• 一致性是事务的最终追求目标，原子性、持久性、隔离性都是为了保障数据的一致性;
• 数据库自身也为一致性提供保障，例如不能违反字段的约束;

3. 隔离性

隔离性是指并发事务之间相互不影响.

隔离性的实现原理：

• 一个事务的写操作对另一个事务的写操作影响： 锁机制保证隔离性
• 一个事务的写操作对另一个事务的读操作影响： MVCC保证隔离性

在并发事务下，读操作存在的问题：

1. 脏读(Dirty Read): 事务A可以读到事务B未提交的数据(脏数据);
2. 不可重复读(Non-Repeatable Read): 在事务A中先后读取同一个数据，两次读到的结果不一致;
3. 幻读(Phantom):在事务A中按照某个条件先后两次查询数据,两次查询结果条数不一样;不可重复读和幻读的区别是,前者是数据变了,后者是数据的行变了.

事务的隔离级别：

隔离级别的作用就是让事务之间互相隔离，互不影响,保证事务的一致性，解决并发事务下脏读、不可重读读、幻读等问题。

• 隔离级别比较

1. 可串行化>可重复读>读已提交>读未提交

• 对性能影响比较

1. 可串行化>可重复读>读已提交>读未提交

隔离级别越高，所消耗的MySQL性能就越大，为了平衡隔离级别和性能，一般建议将隔离级别设置未可重复读，MySQL的默认隔离级别就是可重复读。

• 查看隔离级别

mysql> show variables like 'transaction_isolation';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

• 修改隔离级别

1. 全局修改， 对当前会话无效，对之后的会话起作用

mysql> set global transaction isolation level SERIALIZABLE;
Query OK

2. 当前会话修改，对当前会话的后续事务有效，不影响当前正在执行的事务

mysql> set session transaction isolation level SERIALIZABLE;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show variables like 'transaction_isolation';
+-----------------------+--------------+
| Variable_name         | Value        |
+-----------------------+--------------+
| transaction_isolation | SERIALIZABLE |
+-----------------------+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

隔离级别的实现原理：

隔离级别通过MVCC技术来实现

• MVCC: Multi-Version Concurrency Control 多版本并发控制： 在同一时刻，不同事务读取到的数据存在多个版本，即多个版本的数据可以共存。

4. 持久性

持久性是指，当事务一旦提交，事务所做的修改就会永久保存到数据库。

持久性的实现原理：

• 持久性是通过redo log来实现的

redo log：

• redo log 称为重做日志，是物理日志，记录的是数据页的物理修改，当系统意外宕机时，在重启MySQL后，可以将未持久保存的数据写入到磁盘。