1. 事務(wù)概念

事務(wù)處理（transaction processing）可以用來維護(hù)數(shù)據(jù)庫的完整性，它保證成批的 MySQL 操作要么完全執(zhí)行，要么完全不執(zhí)行。

下面是關(guān)于事務(wù)處理需要知道的幾個術(shù)語：

• 事務(wù)（transaction ）指一組 SQL 語句；
• 回退（rollback）指撤銷指定 SQL 語句的過程；
• 提交（commit）指將未存儲的 SQL 語句結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫表；
• 保留點(diǎn)（savepoint ）指事務(wù)處理中設(shè)置的臨時占位符（placeholder），

你可以對它發(fā)布回退（與回退整個事務(wù)處理不同）。

事務(wù)僅僅適應(yīng)于 INSERT、UPDATE、DELETE，對 SELECT、CREATE、DROP不生效。

2. 事務(wù)控制語句

SQL 定義了用于管理數(shù)據(jù)庫事務(wù)的事務(wù)控制語句（Transaction Control Language）。MySQL 實(shí)現(xiàn)了以下語句：

• BEGIN 或者 START TRANSACTION，開始一個事務(wù)；
• COMMIT，提交事務(wù)；
• ROLLBACK，撤銷事務(wù)；
• SAVEPOINT，事務(wù)保存點(diǎn)，用于撤銷部分事務(wù)；
• SET autocommit = {0 | 1}，設(shè)置事務(wù)是否自動提交。

實(shí)際上，由于 MySQL 默認(rèn)啟用了自動提交（autocommit），任何數(shù)據(jù)操作都會自動提交：

show variables like 'autocommit';
Variable_name|Value|
-------------|-----|
autocommit   |ON   |INSERT INTO bank_card VALUES ('62220803', 'C', 2000);

接下來我們看一下 ROLLBACK 命令的作用：

BEGIN;
INSERT INTO bank_card VALUES ('62220804', 'D', 1000);
ROLLBACK;

其中，BEGIN 開始一個新的事務(wù)；然后插入一條記錄；最后使用 ROLLBACK 撤銷該事務(wù)。因此，最終不會創(chuàng)建卡號為 “62220804” 的記錄。

Oracle 支持事務(wù)管理的 COMMIT、ROLLBACK 以及 SAVEPOINT 語句。Oracle 中不需要手動開始事務(wù)，一個事務(wù)的結(jié)束意味著另一個事務(wù)的開始。
SQL Server 支持事務(wù)管理的 BEGIN TRANSACTION、COMMIT、ROLLBACK 以及 SAVE TRANSACTION 語句。
PostgreSQL 支持事務(wù)管理的 BEGIN、COMMIT、ROLLBACK 以及 SAVEPOINT語句。

3. 事務(wù)的 ACID 屬性

SQL 標(biāo)準(zhǔn)定義了數(shù)據(jù)庫事務(wù)的四種特性：ACID。

3.1 原子性

原子性（Atomic）是指一個事務(wù)包含的所有 SQL 語句要么全部成功，要么全部失敗。

例如，某個事務(wù)需要更新 100 條記錄；但是在更新到一半時系統(tǒng)出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)庫必須保證能夠回滾已經(jīng)修改過的數(shù)據(jù)，就像沒有執(zhí)行過任何修改一樣。

3.2 一致性

一致性（Consistency）意味著事務(wù)開始之前，數(shù)據(jù)庫位于一致性的狀態(tài)；事務(wù)完成之后，數(shù)據(jù)庫仍然位于一致性的狀態(tài)。

例如，銀行轉(zhuǎn)賬事務(wù)中；如果一個賬戶扣款成功，但是另一個賬戶加錢失敗，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致（此時需要回滾已經(jīng)執(zhí)行的扣款操作）。另外，數(shù)據(jù)庫還必須保證滿足完整性約束，比如賬戶扣款之后不能出現(xiàn)余額為負(fù)數(shù)（在余額字段上添加檢查約束）。

3.3 隔離性

隔離性（Isolation）與并發(fā)事務(wù)有關(guān)，一個事務(wù)的影響在提交之前對其他事務(wù)不可見，多個并發(fā)的事務(wù)之間相互隔離。

例如，賬戶 A 向賬戶 B 轉(zhuǎn)賬的過程中，賬戶 B 查詢的余額應(yīng)該是轉(zhuǎn)賬之前的數(shù)目；如果多人同時向賬戶 B 轉(zhuǎn)賬，結(jié)果也應(yīng)該保持一致性，和依次進(jìn)行轉(zhuǎn)賬的結(jié)果一樣。SQL 標(biāo)準(zhǔn)定義了 4 種不同的事務(wù)隔離級別，我們將會在下文進(jìn)行介紹。

3.3 持久性

持久性（Durability）表示已經(jīng)提交的事務(wù)必須永久生效，即使發(fā)生斷電、系統(tǒng)崩潰等故障，數(shù)據(jù)庫都不會丟失數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常使用重做日志（REDO）或者預(yù)寫式日志（WAL）實(shí)現(xiàn)事務(wù)的持久性。簡單來說，它們都是在提交之前將數(shù)據(jù)的修改操作記錄到日志文件中；當(dāng)數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)崩潰時，可以利用這些日志重做之前的修改，從而避免數(shù)據(jù)的丟失。

對于我們開發(fā)者而言，重點(diǎn)需要注意的是隔離級別，而隔離級別又與并發(fā)訪問有關(guān)。

4. 并發(fā)和隔離級別

數(shù)據(jù)庫的并發(fā)意味著多個用戶同時訪問相同的數(shù)據(jù)，例如 A 和 C 同時給 B 轉(zhuǎn)賬。數(shù)據(jù)庫的并發(fā)訪問可能帶來以下問題：

4.1 臟讀（Dirty Read）

當(dāng)一個事務(wù)允許讀取另一個事務(wù)修改但未提交的數(shù)據(jù)時，就可能發(fā)生臟讀。

例如，B 的初始余額為 0；A 向 B 轉(zhuǎn)賬 1000 元但沒有提交；此時 B 能夠看到 A 轉(zhuǎn)過來的 1000 元，并且成功取款 1000 元；然后 A 取消了轉(zhuǎn)賬；銀行損失了 1000 元。很顯然，銀行不會允許這種事情發(fā)生。

4.2 不可重復(fù)讀（Nonrepeatable Read）

一個事務(wù)讀取某一記錄后，該數(shù)據(jù)被另一個事務(wù)修改提交，再次讀取該記錄時結(jié)果發(fā)生了改變。

例如，B 查詢初始余額為 0；此時 A 向 B 轉(zhuǎn)賬 1000 元并且提交；B 再次查詢發(fā)現(xiàn)余額變成了 1000 元，以為天上掉餡餅了。

4.3 幻讀（Phantom Read）

一個事務(wù)第一次讀取數(shù)據(jù)后，另一個事務(wù)增加或者刪除了某些數(shù)據(jù)，再次讀取時結(jié)果的數(shù)量發(fā)生了變化。幻讀和非重復(fù)讀有點(diǎn)類似，都是由于其他事務(wù)修改數(shù)據(jù)導(dǎo)致的結(jié)果變化。

4.4 更新丟失（Lost Update）

第一類：當(dāng)兩個事務(wù)更新相同的數(shù)據(jù)時，如果第一個事務(wù)被提交，然后第二個事務(wù)被撤銷；那么第一個事務(wù)的更新也會被撤銷。第二類：當(dāng)兩個事務(wù)同時讀取某一記錄，然后分別進(jìn)行修改提交；就會造成先提交的事務(wù)的修改丟失。

5. 隔離級別

為了解決并發(fā)訪問可能導(dǎo)致的各種問題，SQL 標(biāo)準(zhǔn)定義了 4 種不同的事務(wù)隔離級別（從低到高）：

隔離級別	臟讀	更新丟失	不可重復(fù)讀	幻讀
讀未提交（Read Uncommitted）	可能	可能	可能	可能
讀已提交（Read Committed）	–	可能	可能	可能
可重復(fù)讀（Repeatable Read）	–	–	–	可能
序列化（Serializable）	–	–	–	–

• 讀未提交隔離級別最低，一個事務(wù)可以看到其他事務(wù)未提交的修改。該級別可能產(chǎn)生各種并發(fā)異常；如果一個事務(wù)已經(jīng)修改某個數(shù)據(jù)，則另一個事務(wù)不允許同時修改該數(shù)據(jù)，寫操作一定是按照順序執(zhí)行。PostgreSQL 消除了讀未提交級別時的臟讀。
• 讀已提交只能看到其他事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，不會出現(xiàn)臟讀。
• 可重復(fù)讀可能出現(xiàn)幻讀。MySQL 中的 Innodb 存儲引擎和 PostgreSQL 在可重復(fù)讀級別消除了幻讀。
• 序列化提供最高級別的事務(wù)隔離。它要求事務(wù)只能一個接著一個地執(zhí)行，不支持并發(fā)訪問。

事務(wù)的隔離級別越高，越能保證數(shù)據(jù)的一致性；但同時會對并發(fā)帶來更大的影響。不同數(shù)據(jù)庫默認(rèn)使用的隔離級別如下：

• Oracle、SQL Server 以及 PostgreSQL 默認(rèn)使用讀已提交隔離級別；
• MySQL InnoDB 存儲引擎默認(rèn)使用可重復(fù)讀隔離級別。

一般情況下，大多數(shù)數(shù)據(jù)庫的默認(rèn)隔離級別為讀已提交；此時，可以避免臟讀，同時擁有不錯的并發(fā)性能。盡管可能會導(dǎo)致不可重復(fù)度、幻讀以及丟失更新，但是可以通過應(yīng)用程序加鎖進(jìn)行處理。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的MySQL 学习笔记（9）— 事务控制语句、事务属性以及并发和隔离级别的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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