MySQL数据库之事物(详解）

妖狐艹你老母 2024-04-20 14:29 45阅读 0赞

**目录**

一.事物的概念

二.为什么需要事物

三.事物的执行机制

四.MySQL的事物基本使用

五.事物的ACID特性

5.1一致性

六 事物的隔离级别

6.1事物隔离的原因及解决思路

6.2MySQL事物的隔离级别

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## 一.事物的概念 ##

在MySQL中，**数据库事物支持是在引擎层实现的**，我们知道，MySQL是一个支持多引擎的系统，但不是所有的引擎都支持事物，比如MySQL原生的**MyISAM引擎就不支持事物**，这也是MyISAM被InnoDB代替的重要原因之一。在不同的环境中，都可以有事务。对应在数据库中，就是数据库事务。

> **数据库的事务（Transaction）:** 指一系列数据库操作作为一个逻辑单元执行的过程。事务可以确保数据库中的数据一致性和完整性。
> 
> **本质**：将多个操作打包为1个操作来完成，要么成功，要么失败。
> 
> **事物的优点**：可以确保数据库操作的可靠性，并提高数据的安全性和可靠性。

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## 二.为什么需要事物 ##

在现实生活当中，我们经常会有转账的行为，假设：张三给李四转账1000元。而其实会有很多种问题产生，导致转账不成功。例如：

*  张三的账户减少了1000元，李四的账户因为系统原因导致没有增加1000元
 *  转账完成时，系统故障，张三的账户未扣1000元
 *  在转账的时候，有他人给李四转账，导致李四账户异常

而把这种转账行为当作数据库的执行语句来看，很明显会出现巨大的问题，因此为了解决问题：提出了 **事物** 来控制，保证要么执行失败，要么执行成功。

## 三.事物的执行机制 ##

我们先假设事物有3个操作，分别为操作1、操作2、操作3.在事物执行之前，我们无法判断是哪步操作会有故障，但是执行时发生故障时，会主动将前面的操作进行还原，也称**回滚操作**

*  当操作一出现故障时，直接停止操作，告知失败。
 *  当操作二出现故障时，会将操作一进行还原，再告知失败
 *  操作三出现失败时，会将操作一、操作二进行还原，再告知失败

**回滚的实现：**通过特定的日志，将事物中的每一个操作记录下来，一旦需要回滚，按照日志将之前的操作进行“逆操作”来执行。

**逆操作**：若上一个操作是插入，逆操作就是删除、若上一个操作是删除，逆操作就是插入。

因此事物利用 **原子性** 通过回滚操作从日志中进行逆操作

## 四.MySQL的事物基本使用 ##

先准备一个测试表：

create table test(
       id int primary key auto_increment,
         name varchar(20),
         sex varchar(20) );

现在进行事物的操作：

1.  事物开启：start transaction；
2.  输入多个sql语句，作为事物的操作
3.  以commit(提交) 或 rollback（回滚）结尾

**注**：rollback即是全部失败，commit即是全部成功

**代码操作：**

mysql> start transaction;
    
    mysql> insert into test(name,adress) values('tq02','男');
    mysql> update text set sex='女' where name = 'tq01';
    
    mysql>commit;

## 五.事物的ACID特性 ##

事物具有四个特性，通常被称为**ACID特性**：

1.  原子性（Atomicity）：事务中的操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚。如果其中任何一个操作失败，整个事务将被回滚到初始状态。
2.  一致性（Consistency）：事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏。即，事务执行前后数据库的状态是一致的。
3.  隔离性（Isolation）：**并发**执行的多个事务之间是相互隔离的，每个事务对其他事务的操作是不可见的，直到事务提交。
4.  持久性（Durability）：一旦事务提交成功，其对数据库的修改将永久保存，即使发生系统故障也不会丢失。

### 5.1一致性 ###

事物追求的根本是一致性，而破坏一致性主要来源于两个方面，事物的并发执行和事物故障或者系统故障。

> **事物的并发操作**：两个或多个sql语句同时执行。
> 
> 例如：一边查找张三的工资条、另一边让张三的工资提高500，那么查找出来的是张三涨还是没涨的工资呢？这就是使数据不存在一致性。

> **事物故障和系统故障：**操作发生错误，通过回滚的方式回复。

**结**：

*  数据库系统是通过**并发控制技术**和**日志恢复技术**来避免这种情况发生的。
 *  **并发控制**保证事务的隔离性和一致性**，日志恢复**保证了原子性、持久性

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##  ##

## **六 事物的隔离级别** ##

### 6.1事物隔离的原因及解决思路 ###

当多个用户同时访问数据库时(并发操作)，每个事务的操作可能相互干扰，从而导致数据的混乱和不一致，而导致数据的混乱和不一致有3种原因：**脏读、不可重复读、幻读**

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> **脏读（Dirty Read）问题**：脏读是指一个事务在读取另一个事务未提交的数据时，导致数据不一致。。

抽象解释：当我在考试的时候，隔壁的人偷看了我的选择题答案，但是我在交卷前修改了，导致他读取我的答案时出错

**解决方案**：在事物未提交数据前加锁，防止其它事物读取，简称：写数据加锁。

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> **不可重复读（Non-repeatable Read）问题**：不可重复读是指在同一个事务中多次读取同一数据，但得到的结果却不一致。

抽象解释：当我在考试的时候，隔壁的人想偷看了我的选择题答案时，我立马修改答案，就无法读取我原来的答案了。

**解决方案**：事物读取也加锁，就是指其它事物无法更改数据。简称：读数据加锁

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> **幻读（Phantom Read）问题**：幻读是指一个事务在读取到某个范围内的数据后，另一个事务插入了新的数据，导致第一个事务再次读取时，发现有新增的数据。

抽象解释：当我在考试的时候，隔壁的人看我的选择题答案时，我不会修改选择题答案，但是我依然在写填空题答案，并且他也看得到我填空题答案。

**解决方案：**串行化，彻底放弃并发执行，所有事物变为一个一个顺序执行。

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**脏读--------->不可重复读--------->幻读，事务的隔离性在不断提高，但是并行不断降低。**

注：并发控制就是有脏读、不可重复读、幻读的问题。

### 6.2MySQL事物的隔离级别 ###

MySQL数据库为了解决以上的问题，提出了4种事物隔离级别。分别为：read uncommitted、readcommitted、repeatable read、serializble

**1.read uncommitted**

允许读未提交的数据，也就是一个事物可读取另一个事物未提交的数据，因此会发生脏读、不可重复读、幻读的情况。隔离性低，数据可靠性最低，并发程度最高。

**2.read committed**

允许读取已经提交的数据，讲解了脏读的问题，给写操作加锁，但依然存在不可重复读和幻读的问题，隔离性提高了，并发程度降低，数据可靠性提高。

**3repeatable read**

可以重复读取数据(写操作和读操作都加锁），讲解了脏读和不可重复读的问题，但是存在幻读的问题，隔离性又提高了，数据可靠性提高，并发性降低了。

**4serializable**

事物彻底的变成了串行执行，解决了脏读、不可重复读、幻读的问题，隔离性最高，但是同样放弃了并发操作，数据可靠，效率也最低。

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注:由于不同的隔离级别，拥有不同的特性，因此在实际操作里，我们需要根据实际需求场景类决定使用哪个隔离级别。

事物的注意点：需要知道为什么需要事物？事物的作用是什么？事物隔离的原因及其作用？

· ----------懒惰的tq02

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