【MySQL高级篇笔记-事务基础知识(中) 】

╰半橙微兮° 2023-10-12 13:17 72阅读 0赞

此笔记为[尚硅谷][Link 1][MySQL高级][MySQL]篇部分内容

**目录**

一、数据库事务概述

1、存储引擎支持情况

2、基本概念

3、事务的ACID特性

1.原子性（atomicity）

2.一致性（consistency）

3.隔离型（isolation）

4.持久性（durability）

4、事务的状态

二、如何使用事务

1、显式事务

2、隐式事务

三、事务隔离级别

1、数据并发问题

1. 脏写（ Dirty Write ）

2. 脏读（ Dirty Read ）

3. 不可重复读（ Non-Repeatable Read ）

4. 幻读（ Phantom ）

2、SQL中的四种隔离级别

3、MySQL支持的四种隔离级别

4、如何设置事务的隔离级别

5、不同隔离级别举例

四、事务的常见分类

--------------------

> 事务是数据库区别于文件系统的重要特性之一，当我们有了事务就会让数据库始终保持`一致性`，同时我们还能通过事务的机制`恢复到某个时间点`，这样可以保证已提交到数据库的修改不会因为系统崩溃而丢失。

# 一、数据库事务概述 #

--------------------

## 1、存储引擎支持情况 ##

![65287354294543bdabaf0237da071ff4.png][]

## 2、基本概念 ##

> **事务：**一组逻辑操作单元，使数据从一种状态变换到另一种状态。  
> **事务处理的原则：**保证所有事务都作为 一个工作单元 来执行，即使出现了故障，都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时，要么所有的事务都被提交( commit )，那么这些修改就 永久 地保存下来；要么数据库管理系统将 放弃 所作的所有 修改 ，整个事务回滚( rollback )到最初状态。

## 3、事务的ACID特性  ##

### 1.原子性（atomicity） ###

> 原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，要么全部提交，要么全部失败回滚。
> 
> 即要么转账成功，要么转账失败，是不存在中间的状态。如果无法保证原子性会怎么样?就会出现数据不一致的情形，A账户减去100元，而B账户增加1o0元操作失败，系统将无故丢失100元。

### 2.一致性（consistency） ###

> （国内很多网站上对一致性的阐述有误，具体你可以参考 Wikipedia 对Consistency的阐述）  
> 根据定义，一致性是指事务执行前后，数据从一个 合法性状态 变换到另外一个 合法性状态 。这种状态是 语义上 的而不是语法上的，跟具体的业务有关。  
> 那什么是合法的数据状态呢？满足 预定的约束 的状态就叫做合法的状态。通俗一点，这状态是由你自己来定义的（比如满足现实世界中的约束）。满足这个状态，数据就是一致的，不满足这个状态，数据就是不一致的！如果事务中的某个操作失败了，系统就会自动撤销当前正在执行的事务，返回到事务操作之前的状态。

![daa76d81f45c482a84e0929fe6eb4043.png][]

### 3.隔离型（isolation） ###

> 事务的隔离性是指一个事务的执行 `不能被其他事务干扰`，即一个事务内部的操作及使用的数据对 `并发` 的 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。

![34332e9fd3ff4393a1bbc025216e5803.png][]

### 4.持久性（durability） ###

> 持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是 永久性的 ，接下来的其他操作和数据库故障不应该对其有任何影响。  
> 持久性是通过 事务日志 来保证的。日志包括了 重做日志 和 回滚日志 。当我们通过事务对数据进行修改的时候，首先会将数据库的变化信息记录到重做日志中，然后再对数据库中对应的行进行修改。这样做的好处是，即使数据库系统崩溃，数据库重启后也能找到没有更新到数据库系统中的重做日志，重新执行，从而使事务具有持久性。

## 4、事务的状态 ##

我们现在知道 `事务` 是一个抽象的概念，它其实对应着一个或多个数据库操作，MySQL根据这些操作所执行的不同阶段把 `事务` 大致划分成几个状态：

>  *  **活动的（active）**
>     
>     事务对应的数据库操作正在执行过程中时，我们就说该事务处在 `活动的` 状态。
>  *  **部分提交的（partially committed）**
>     
>     当事务中的最后一个操作执行完成，但由于操作都在内存中执行，所造成的影响并 `没有刷新到磁盘`时，我们就说该事务处在 `部分提交的` 状态。
>  *  **失败的（failed）**
>     
>     当事务处在 `活动的` 或者 `部分提交的` 状态时，可能遇到了某些错误（数据库自身的错误、操作系统错误或者直接断电等）而无法继续执行，或者人为的停止当前事务的执行，我们就说该事务处在`失败的` 状态。
>  *  **中止的（aborted）**
>     
>     如果事务执行了一部分而变为 `失败的` 状态，那么就需要把已经修改的事务中的操作还原到事务执行前的状态。换句话说，就是要撤销失败事务对当前数据库造成的影响。我们把这个撤销的过程称之为 `回滚` 。当 `回滚` 操作执行完毕时，也就是数据库恢复到了执行事务之前的状态，我们就说该事务处在了 `中止的` 状态。
>     
>     举例
>     
>         UPDATE accounts SET money = money - 50 WHERE NAME = 'AA';
>         
>         UPDATE accounts SET money = money + 50 WHERE NAME = 'BB';
>  *  提交的（committed）
> 
> 当一个处在 部分提交的 状态的事务将修改过的数据都 同步到磁盘 上之后，我们就可以说该事务处在了 提交的 状态。  
> 一个基本的状态转换图如下所示
> 
> ![d7bbb58e2af24d4daae559259cfd8906.png][]

# 二、如何使用事务 #

--------------------

使用事务有两种方式，分别为 显式事务 和 隐式事务 。

## 1、显式事务 ##

![73e0027a76b249a5b4f236f67f81e1af.png][]

## 2、隐式事务 ##

![b76638616b0041a89dac74b4dbdf7a81.png][]

3、隐式提交数据的情况

>  *  数据定义语言（Data definition language，缩写为：DDL）
>  *  隐式使用或修改mysql数据库中的表
>  *  事务控制或关于锁定的语句
> 
> ① 当我们在一个事务还没提交或者回滚时就又使用 START TRANSACTION 或者 BEGIN 语句开启了 另一个事务时，会 隐式的提交 上一个事务。即：
> 
> ② 当前的 autocommit 系统变量的值为 OFF ，我们手动把它调为 ON 时，也会 隐式的提交 前边语 句所属的事务。
> 
> ③ 使用 LOCK TABLES 、 UNLOCK TABLES 等关于锁定的语句也会 隐式的提交 前边语句所属的事 务。
> 
>  *  加载数据的语句 关于MySQL复制的一些语句
>  *  其它的一些语句

# 三、事务隔离级别  #

--------------------

> MySQL是一个 客户端／服务器 架构的软件，对于同一个服务器来说，可以有若干个客户端与之连接，每 个客户端与服务器连接上之后，就可以称为一个会话（ Session ）。每个客户端都可以在自己的会话中 向服务器发出请求语句，一个请求语句可能是某个事务的一部分，也就是对于服务器来说可能同时处理 多个事务。事务有 隔离性 的特性，理论上在某个事务 对某个数据进行访问 时，其他事务应该进行 排 队 ，当该事务提交之后，其他事务才可以继续访问这个数据。但是这样对 性能影响太大 ，我们既想保持 事务的隔离性，又想让服务器在处理访问同一数据的多个事务时 性能尽量高些 ，那就看二者如何权衡取 舍了。

## 1、数据并发问题 ##

针对事务的隔离性和并发性，我们怎么做取舍呢？先看一下访问相同数据的事务在 不保证串行执行 （也就是执行完一个再执行另一个）的情况下可能会出现哪些问题：

### 1. 脏写（ Dirty Write ） ###

![084bcd8e05bc43e1998631b3c9050c81.png][]

### 2. 脏读（ Dirty Read ） ###

![5be8e4d7d3874dbd942cdc68f13c7be4.png][]

### 3. 不可重复读（ Non-Repeatable Read ） ###

![86dc2d3cd0734dacb4b293fef99a265d.png][]

### 4. 幻读（ Phantom ） ###

![5869ca0656d946e2b92f73aa2dd050f1.png][]

## 2、SQL中的四种隔离级别 ##

> 上面介绍了几种并发事务执行过程中可能遇到的一些问题，这些问题有轻重缓急之分，我们给这些问题 按照严重性来排一下序：
> 
> **脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读**

![de00cfe1ae3e4341acb0134d8bf30627.png][]

![3075b884b00144f7a686843b3ec76560.png][]

![d898f3e61ea340c787a0c9c0a3781d36.png][]

## 3、MySQL支持的四种隔离级别 ##

MySQL的默认隔离级别为REPEATABLE READ，我们可以手动修改一下事务的隔离级别。

# 查看隔离级别，MySQL 5.7.20的版本之前：
    mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'tx_isolation';
    +---------------+-----------------+
    | Variable_name | Value |
    +---------------+-----------------+
    | tx_isolation | REPEATABLE-READ |
    +---------------+-----------------+
    1 row in set (0.00 sec)
    # MySQL 5.7.20版本之后，引入transaction_isolation来替换tx_isolation
    # 查看隔离级别，MySQL 5.7.20的版本及之后：
    mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
    +-----------------------+-----------------+
    | Variable_name | Value |
    +-----------------------+-----------------+
    | transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
    +-----------------------+-----------------+
    1 row in set (0.02 sec)
    #或者不同MySQL版本中都可以使用的：
    SELECT @@transaction_isolation;

## 4、如何设置事务的隔离级别 ##

**通过下面的语句修改事务的隔离级别：**

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL 隔离级别;
    #其中，隔离级别格式：
    > READ UNCOMMITTED
    > READ COMMITTED
    > REPEATABLE READ
    > SERIALIZABLE

或者：

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION_ISOLATION = '隔离级别'
    #其中，隔离级别格式：
    > READ-UNCOMMITTED
    > READ-COMMITTED
    > REPEATABLE-READ
    > SERIALIZABLE

**关于设置时使用GLOBAL或SESSION的影响：**

![47f75a0ea88041d5978b8e266fb8049d.png][]

> **小结：**数据库规定了多种事务隔离级别，不同隔离级别对应不同的干扰程度，隔离级别越高，数据一致性就越好，但并发性越弱。

## 5、不同隔离级别举例 ##

**演示1. 读未提交之脏读**

![8b28f20d48af4a10b1b6660aaaf7b2df.png][]

**演示2：读已提交**

![090f5709232b4a6f9e6d89b8d48a44e8.png][]

设置隔离级别为可重复读，事务的执行流程如下：

![5ff208c73807414fa0bdc4bd3e332ccb.png][]

**演示4：幻读**

![37a9d21676a74ded87787a618150c777.png][]

# 四、事务的常见分类 #

--------------------

> **从事务理论的角度来看，可以把事务分为以下几种类型：**
> 
>  *  扁平事务（Flat Transactions）
>  *  带有保存点的扁平事务（Flat Transactions with Savepoints）
>  *  链事务（Chained Transactions）
>  *  嵌套事务（Nested Transactions）
>  *  分布式事务（Distributed Transactions）

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[MySQL]: https://so.csdn.net/so/search?q=MySQL%E9%AB%98%E7%BA%A7&spm=1001.2101.3001.7020
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