Detailliertes Verständnis von Transaktionen, 4 Hauptfunktionen und Isolationsstufen in MySQL

本篇文章是MySQL的进阶学习，给大家详细介绍一下MySQL中的事务、4大特性（ACID）以及事务的隔离级别，希望对大家有所帮助！

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本文操作和测试所用的环境版本是5.7.21

mysql> select version();
+-----------+
| version() |
+-----------+
| 5.7.21    |
+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

记住：我们常见的MySQL存储引擎中只有InnoDB是支持事务的。所以下面的操作也都是在InnoDB下做的。

一. 什么是事务

事务就是现实中抽象出来一种逻辑操作，要么都执行，要么都不执行，不能存在部分执行的情况。

比较经典的案例就是银行转账：小A向小B转账100元

正常的情况：小A的账户扣减100元，小B的账户增加100元。

非正常情况: 小A的账户扣减100元，小B账户金额不变。

非正常情况下，小A账户扣减100之后银行系统出现问题，小B账户增加100元的操作并没有执行。也就是两边金额对不上了，小A不愿意，小B不愿意，银行也不愿意啊。事务的出现就是为了避免非正常情况的出现，让大家都满意。

二. 事务的4大特性（ACID）

1. 原子性（Atomicity）

事务的操作是不可分割的，要么都操作，要么都不操作，就像转账一样，不存在中间状态。而且这个原子性不是说只有一个动作，可能会有很多的操作，但是从结果上看是不可分割的，也就是说原子性是一个结果状态。

2. 一致性（Consistency）

执行事务的前后，数据保持一致，就像银行账户系统一样无论事务是否成功，两者的账户总额应该是一样的。

3. 隔离性（Isolation）

多个事务同时操作数据的时候，多个事务直接互相隔离，不会互相影响。

4. 持久性（Durability）

一个事务在提交后对数据的影响是永久的，写入磁盘中不会丢失。

三. 显式事务、隐式事务

mysql的事务分为显式事务和隐式事务,默认的事务是隐式事务，由变量autocommit 在操作的时候会自动开启，提交，回滚。

控制的关键命令如下

set autocommit=0; -- 关闭自动提交事务（显式）
set autocommit=1; -- 开启自动提交事务（隐式）
  -- 当autocommit=0的时候手动控制事务
rollback; -- 回滚事务
commit;  -- 提交事务
-- 当autocommit=1 自动提交事务，但是可以控制手动提交
start transaction; -- 开启事务（或者用begin开启事务）
commit; -- 提交事务
rollback; -- 回滚事务
SAVEPOINT 保存点名称;  -- 保存点(相当于存档，可以不用回滚全部操作)
rollback to  保存点;  -- 回滚到某个保存点 （这个后面就不测试，知道有这个操作就行）

先建一张表ajisun

mysql> create table ajisun(id int(5), name varchar(20) character set utf8  COLLATE utf8_bin ) engine=innodb character set= utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_bin;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

1. 隐式事务

-- 看下当前autocommit的状态是，默认是on状态
mysql> show variables like 'autocommit'; 
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

--  插入一条数据
mysql> insert into ajisun values(1,'阿纪');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> rollback;

-- 执行rollback 也是没有效果的，还是能够查询到插入的数据（不需要我们手动控制commit）
mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 阿纪   |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

2. 显式事务方式1

显式事务由我们自己控制事务的开启，提交，回滚等操作

-- 开启显式事务-回滚
mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 阿纪   |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> insert into ajisun values(2,'纪先生');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
-- 插入后可以看见2条数据
mysql> select * from ajisun;
+------+-----------+
| id   | name      |
+------+-----------+
|    1 | 阿纪      |
|    2 | 纪先生    |
+------+-----------+
2 rows in set (0.00 sec)
-- 回滚之后上面插入的数据就没了
mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 阿纪   |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

-- 插入一条数据
mysql> insert into ajisun values(2,'ajisun');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
-- 提交
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
-- 回滚
mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
-- 先提交commit，在rollback 数据依然存在，说明commit生效，事务已提交，回滚就不生效了。
mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 阿纪   |
|    2 | ajisun |
+------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

3. 显式事务方式2

使用start transaction

先改成默认的事务 set autocommit=1;

-- 开启事务
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from ajisun where id=1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
-- 提交事务
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    2 | ajisun |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

-- 开启事务
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> delete from ajisun where id =2;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
-- 回滚事务
mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
-- 删除操作失效了
mysql> select * from ajisun;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    2 | ajisun |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

四. 并发事务中的问题

如果对表的操作同一时间只有一个事务就不会有问题，但是这是不可能的。现实中都是尽可能的利用，多个事务同时操作。多个事务就会带来不少的问题，例如脏读，脏写，`不可重复读，幻读

1. 脏读

一个事务读取到另一个未提交事务修改后的数据 这就是脏读。

例如两个事务a，b: 同时操作一条记录

a事务修改记录后还没有正式提交到数据库，这时b事务去读取，然后用读取到的数据进行后续操作。

如果a事务回滚了，这个修改后的数据就不存在了，那么b事务就是在使用一个不存在的数据。这种就是脏数据。

2. 脏写（数据丢失）

一个事务修改了另一个未提交事务修改过的数据

例如两个事务a，b: 同时操作一条记录

a事务修改后没有提交, 接着b事务也修改同一条数据，然后b事务提交数据。

如果a事务回滚自己的修改，同时也把b事务的修改也回滚了，造成的问题就是：b事务修改了 也提交了，但是数据库并没有改变，这种情况就是脏写。

3. 不可重复读

一个事务只能读到另一个已经提交的事务修改过的数据，并且其他事务每对该数据进行一次修改并提交后，该事务都能查询得到最新值。

也就是在同一个事务中多次读取同一条记录，得到的内容都不一样（在每次读取之前都有其他事务完成修改并提交），这就是不可重复读。

4. 幻读

在一个事务内 相同条件查询数据，先后查询到的记录数不一样

也就是一个事务先根据某些条件查询出一些记录，之后另一个事务又向表中插入了符合这些条件的记录，原先的事务再次按照该条件查询时，能把另一个事务插入的记录也读出来，那就意味着发生了幻读

不可重复读和幻读的区别：不可重复读重点在于同一条记录前后数据值不一样（内容的变化），而幻读重点在于相同查询条件前后所获取的记录数不一样（条数的变化）

五. 事务的隔离级别

上面说的事务的并发问题，在不同的场景下要求不一样，能接受的问题也不一样。他们之间的严重性排序如下：

脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读

MySQL中提供了4种隔离级别来处理这几个问题，如下

隔离级别	脏读	不可重复读	幻影读
READ- UNCOMMITTED	√	√	√
READ-COMMITTED	×	√	√
REPEATABLE-READ	×	×	√
SERIALIZABLE	×	×	×

SQL 标准定义了四个隔离级别：

• READ-UNCOMMITTED(读未提交)： 最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、不可重复读和幻读。但是并发度最高
• READ-COMMITTED(读已提交)： 允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读和不可重复读仍有可能发生。
• REPEATABLE-READ(可重复读)： 对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。
• SERIALIZABLE(可串行化)： 最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。并发度也是最低的

MySQL默认采用的 REPEATABLE_READ 隔离级别 
Oracle默认采用的 READ_COMMITTED 隔离级别

1. 如何设置隔离级别

可以通过变量参数transaction_isolation 查看隔离级别

mysql> SELECT @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| REPEATABLE-READ         |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show variables like '%transaction_isolation%';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.02 sec)

修改的命令：SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL $[level];

level的值就是4中隔离级别READ-UNCOMMITTED READ-COMMITTED REPEATABLE-READ SERIALIZABLE

设置全局隔离级别

只对执行完该语句之后产生的会话起作用。

当前已经存在的会话无效。

set global transaction_isolation='read-uncommitted';
set global transaction_isolation='read-committed';
set global transaction_isolation='repeatable-read';
set global transaction_isolation='serializable';

例如：

会话A

mysql> set global transaction_isolation='serializable';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> select @@global.transaction_isolation;
+--------------------------------+
| @@global.transaction_isolation |
+--------------------------------+
| SERIALIZABLE                   |
+--------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
-- 当前会话（设置之前就已经存在的会，级别是默认的）
mysql> select @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| REPEATABLE-READ         |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

会话B(set之后新建的会话)

mysql> select @@global.transaction_isolation;
+--------------------------------+
| @@global.transaction_isolation |
+--------------------------------+
| SERIALIZABLE                   |
+--------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| SERIALIZABLE            |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

设置会话的隔离级别

对当前会话的所有后续的事务有效

该语句可以在已经开启的事务中间执行，但不会影响当前正在执行的事务。

如果在事务之间执行，则对后续的事务有效。

set session transaction_isolation='read-uncommitted';
set session transaction_isolation='read-committed';
set session transaction_isolation='repeatable-read';
set session transaction_isolation='serializable';

比如：

会话A

mysql> set session transaction_isolation='read-uncommitted';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| READ-UNCOMMITTED        |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

新建会话B(依然是默认的级别：可重复读)

mysql> select @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| REPEATABLE-READ         |
+-------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

2. 怎么选择隔离级别

一般情况下默认的可重复读就好了，一般很少改这个，除非业务场景特殊

记住一点：隔离级别越高，并发问题就越少，但并发性也就越低，所以还是要根据业务选择来。

六. 总结

• 事务的四大特性：原子性，一致性，隔离性，持久性

• 事务的常见命令：

  set autocommit=0/1; -- 关闭/开启自动提交事务
  start transaction; -- 开启事务（或者用begin）
  rollback; -- 回滚事务
  commit; -- 提交事务

• 并发事务的问题：脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读

• 需要熟悉事务的4种隔离级别以及MySQL默认级别

• 怎么设置隔离级别（global，session）

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