MySQL 事务原理

MySQL 事务原理

一、事务的典型场景

很多时候我们需要事务是因为我们希望涉及数据库的多个 *** 作都成功，比如客户下 单，会 *** 作订单表，资金表，物流表等等，就需要放在一个事务里面执行。

很多同学在学习数据库事务的时候都接触过一个非常典型的案例，就是银行转账。 如果我们把行内转账简化成一个账户余额减少，另一个账户的余额增加的情况，那么这 两个动作一定是同时成功或者同时失败的，否则就会造成银行的会计科目不平衡。

二：事务的定义

维基百科的定义：事务是数据库管理系统(DBMS)执行过程中的一个逻辑单位，由 一个有限的数据库 *** 作序列构成。

• 第一个，所谓的逻辑单位，意味着它是数据库最小的工作单 元，是不可以再分的
• 第二个，它可能包含了一个或者一系列的DML语句，包括insert delete updateo (单条 DDL (create、drop)和 DCL (grant revoke)也会有事务)

三：哪些存储引擎支持事务

并不是所有的数据库或者所有的存储引擎都支持事务，它是作为一种特性出现的。 在MySQL所支持的这些存储引擎里面，有哪些是支持事务的呢？

• 除了做集群的NDB之外，只有InnoDB支持事务，这个也是它成为默认的存储引擎的一个重要原因

四：事务的四大特性

• A : 原子性：也就意味着我们对数据库的一系列的 *** 作，要么都是成功, 要么都是失败，不可能出现部分成功或者部分失败的情况
• I： 隔离性：很多的事务同时去 *** 作我们的同一张表或者同一行数据，必然会产生一些并发或者干扰的 *** 作。 我们对隔离性的定义，就是这些很多个的事务，对表或者行的并发 *** 作，应该是透明的, 互相不干扰的
• D: 持久性：对数据库的任意的 *** 作，增删改，只要事务提交成功，那么结果就是永久性的，不可能因为数据库掉电、 宕机、意外重启，又变成原来的状态
• C: 一致性：指的是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

4.1、如何保证原子性？

原子性，在InnoDB里面是通过undo log来实现的，它记录了数据修改之前的值，一旦发生异常，就可以用undo log来实现回滚 *** 作。

4.2、如何保证隔离性？

InnoDB默认是RR隔离级别：通过MVCC和LBCC来保证隔离性

4.3、如何保证持久性？

持久性，是通过redo log和double write buffer (双写缓冲)来实现的，我们 *** 作数据的时候，会先写到内存的buffer pool里面，同时记录redolog,如果在刷盘之前出现异常，在重启后就可以读取redo log的内容，写入到磁盘，保证数据的持久性。
当然，恢复成功的前提是数据页本身没有被破坏，是完整的，这个通过双写缓冲保证。

4.4、如何保证一致性？
原子性，隔离性，持久性，最后都是为了实现一致性。
一致性，consistent,指的是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。
数据库自身提供了一些约束：比如主键必须是唯一的，字段长度符合要求。另外还有用户自定义的完整性。

五：数据库什么时候会出现事务

第一种方式自动开启了事务：update student set sname =1111 where id=1; 实际上，它不仅自动开启了一个事务，而且自动提交了，所以最终写入了磁盘。

• 增删改的语句会自动开启事务，当然是一条SQL 一 个事务。
• 每个事务都是有编号的，这个编号是一个整数，有递增的特性。

第二种方式手动开启事务，要把多条SQL放在一个事务里面。

手动开启事务有两种方 式：

• 一种是用 begin;
• —种是用 start transaction

结束也有两种方式：

• 第一种是回滚事务rollback,事务 结束。
• 第二种就是提交一个事务，commit,事务结束。

InnoDB里面有一个autocommit的参数（分为两个级别，session级别和global 级别）。

show variables like 'autocommit';

• 默认值是ON。autocommit这个参数是什么意思呢？是否自动提交。如果它的 值是true/on的话，我们在 *** 作数据的时候，会自动提交事务。
• 如果我们把autocommit设置成false/off,那么数据库的事务就需要我们手动地结束，用rollback或者commit。

还有一种情况，客户端的连接断开的时候，事务也会结束。

六：当多个事务竞争的时候，会存在哪些问题呢？

• 脏读，在第二个事务还未提交之前，第一个事务执行的两次查询 *** 作得到 的数据结果不一致，这种就是事务并发情况下产生的读未提交导致脏读问 题

• 不可重复读，一个事务读取到了其他事务已提交的数据导致前后两次读取数据不一致的情况，我们把它叫做读已提交下的不可重复读

• 幻读，一个事务前后两次读取数据数据不一致，是由于其他事务插入数据造成的，这种情况我们把它叫做幻读

6.1、不可重复读和幻读最大的区别在那里呢？
修改或者删除造成的读不一致叫做不可重复读，插入造成的读不一致叫做幻读

无论是脏读，还是不可重复读，还是幻读，它们都是数据库的读一致性的问题，都是在一个事务 里面前后两次读取出现了不一致的情况。读一致性的问题，必须要由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。

七：SQL92 标准
美国国家标准协会(ANSI)制定了一个SQL标准（SQL92），也就是说建议数据库厂商都按照这个标准，提供四个事务隔离级别，来解决事务并发的问题。

• 第一个隔离级别叫做：Read Uncommitted （未提交读），一个事务可以读取到其 他事务未提交的数据，会出现脏读，所以叫做RU,它没有解决任的问题。
• 第二个隔离级别叫做：Read Committed （已提交读），也就是一个事务只能读取到其他事务已提交的数据，不能读取到其他事务未提交的数据，它解决了脏读的问题， 但是会出现不可重复读的问题。
• 第三个隔离级别叫做：Repeatable Read （可重复读），它解决了不可重复读的问题，也就是在同一个事务里面多次读取同样的数据结果是一样的，但是在这个级别下，没有解决幻读的问题。
• 最后一个就是：Serializable （串行化），在这个隔离级别里面，所有的事务都是串行执行的，也就是对数据的 *** 作需要排队，已经不存在事务的并发 *** 作了，所以它解决了所有的问题。

事务隔离级别是可以修改的：

set global transaction isolation level read uncommitted;
set global transaction isolation level read committed;
set global transaction isolation level repeatable read;
set global transaction isolation level serializable;

八：MySQL InnoDB对隔离级别的支持

InnoDB支持的四个隔离级别和SQL92定义的完全一致，隔离级别越高，事务的并 发度就越低。唯一的区别就在于：

• InnoDB在RR的级别就解决了幻读的问题。

也就是说，不需要使用串行化的隔离级别去解决所有问题，既保证了数据的一致性,又支持较高的并发度。这个就是InnoDB默认使用RR作为事务隔离级别的原因。