MySql中的事务

Mysql数据库是我们在开发中常用的一个开源数据库，自2001年 MySql 开始引入InnoDB存储引擎，并在之后一年宣布全面支持事务以来，Mysql的发展进入快车道；Mysql其优良的性能与可靠性，支持它开源数据库中独占鳌头。同时，MySql也有完善，安全的事务控制。

1.存储引擎的选择

同大多数数据库一样，Mysql中有一个存储引擎的概念，针对不同的存储需求可以选择最优的存储引擎 Mysql默认支持多种存储引擎，5.0后，包括：MyISAM、InnoDB、MEMORY、MERGE、BDB等，其中 InnoDB和BDB 提供事务安全表，其他存储引擎都是非事务安全表；

这里我讲的是事务的控制，所以我们在创建表的时候，都是选择的InnoDB存储引擎，它也是MySql5.5之后的默认存储引擎

2.事务的概念

事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要不全部成功，要不全部不成功。也就是下面事务的原子性 这里我们一次银行的转账为例：A——B转帐，对应于如下两条 sql 语句

update from account set money=money+100 where name='B';
update from account set money=money-100 where name='A';
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每条sql语句可以看做一个独立的单元，这两条语句只能全部执行完成才能算这次事务执行完成

3.事务的四大特性(ACID)

3.1 原子性（Atomicity

  原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么全部成功，要么全部失败。比如在同一个事务中的SQL语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败

3.2 一致性（Consistency)

  官网上事务一致性的概念是：事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。以转账为例子，A向B转账，假设转账之前这两个用户的钱加起来总共是2000，那么A向B转账之后，不管这两个账户怎么转，A用户的钱和B用户的钱加起来的总额还是2000，这个就是事务的一致性。

3.3 隔离性（Isolation)

  事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。

3.4 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，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响

 事务的四大特性中最麻烦的是隔离性，也是我们事务控制的主要内容  

 4.MySql数据库中操作事务的命令

默认情况下，MySql事务是自动提交（Autocommit）的，若果需要明确的Commit和Rollback来提交和回滚事务，那么就需要明确的事务控制命令来开始事务。

SET AUTOCOMMIT可以修改当前连接的提交方式，如果设置了set autocommit=0，则设置之后的所有事务都需要通过明确的命令进行提交或者回滚。如果只是对某些语句需要进行事务控制，则使用start transaction语句开始一个事务比较方便，这样事务结束之后可以自动回到自动提交的方式，如果希望所有的事务都不是自动提交的，那么通过修改AUTOCOMMIT来控制事务比较方便，这样不用在每个事务开始的时候再执行start transaction.

4.1. 创建测试sql脚本

//创建账户表
CREATE TABLE `account` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(40) DEFAULT NULL,
  `money` float DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8;

//插入测试数据
INSERT INTO `account` VALUES ('1', 'A', '1000');
INSERT INTO `account` VALUES ('2', 'B', '1000');
INSERT INTO `account` VALUES ('3', 'C', '1000');


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4.2 开启事务(start transaction)

使用"start transaction"开启MySQL数据库的事务，如下所示：

mysql> select * from account;
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |  1000 |
|  2 | B    |  1000 |
|  3 | C    |  1000 |
+----+------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
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我们首先在数据库中模拟转账失败的场景，首先执行update语句让A用户的money减少100块钱，如下所示：

mysql> update account set money=money-100 where name='A';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql>  select * from account where name='A';
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |   900 |
+----+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
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然后我们关闭当前操作的dos命令行窗口，这样就导致了刚才执行的update语句的数据库的事务没有被提交，那么我们对A用户的修改就不算是是真正的修改了，下次在查询A用户的money时，依然还是之前的1000，如下所示：

mysql> select * from account where name='A';
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |  1000 |
+----+------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
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4.3 提交事务

 下面我们在数据库模拟A——B转账成功的场景：  

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

//让两个更新操作在同一事务中进行
mysql> update account set money=money-100 where name='A';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update account set money=money+100 where name='B';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
//提交事务
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

//转账完成
mysql> select * from account;
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |   900 |
|  2 | B    |  1100 |
|  3 | C    |  1000 |
+----+------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)
复制代码

在事务提交后，A——B转账100块钱的这个业务操作算是真正成功了，A账户中少了100，B账户中多了100。

4.4 回滚事务（rollback）

通过手动回滚事务，使前面执行的操作无效

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

//对A,B进行两次update操作
mysql> update account set money=money-100 where name='A';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update account set money=money+100 where name='B';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update account set money=money-100 where name='A';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update account set money=money+100 where name='B';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from account where name in('A','B');
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |   700 |
|  2 | B    |  1300 |
+----+------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

//手动回滚事务，使前面的update操作无效
mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

//A账户，B账户回到事务开始前状态
mysql> select * from account where name in('A','B');
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |   900 |
|  2 | B    |  1100 |
+----+------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
复制代码

过手动回滚事务，让所有的操作都失效，这样数据就会回到最初的初始状态。

在事务中可以通过定义SAVEPOINT，指定回滚事务的一个部分，语法：

mysql> savepoint test;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
复制代码

回滚时，就可以指定回滚点：

mysql> rollback to savepoint test;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
复制代码

5.事务的隔离级别

 多个线程开启各自事务操作数据库中数据时，数据库系统要负责隔离操作，以保证各个线程在获取数据时的准确性。

 5.1、事务不考虑隔离性可能会引发的问题  

  如果事务不考虑隔离性，可能会引发如下问题：

  1、脏读

脏读指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。

这是非常危险的，假设Ａ向Ｂ转帐100元，对应sql语句如下所示    

1.update account set money=money+100 where name='B';    
2.update account set money=money-100  where name='A
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当第1条sql执行完，第2条还没执行(A未提交时)，如果此时Ｂ查询自己的帐户，就会发现自己多了100元钱。如果A等B走后再回滚，如果B再查询账户发现100元并没有到账，B就会损失100元。  

  2、不可重复读

不可重复读指在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。

  例如银行想查询A帐户余额，第一次查询A帐户为200元，此时A向帐户内存了100元并提交了，银行接着又进行了一次查询，此时A帐户为300元了。银行两次查询不一致，可能就会很困惑，不知道哪次查询是准的。

不可重复读和脏读的区别是，脏读是读取前一事务未提交的脏数据，不可重复读是重新读取了前一事务已提交的数据

  很多人认为这种情况就对了，无须困惑，当然是后面的为准。我们可以考虑这样一种情况，比如银行程序需要将查询结果分别输出到电脑屏幕和写到文件中，结果在一个事务中针对输出的目的地，进行的两次查询不一致，导致文件和屏幕中的结果不一致，银行工作人员就不知道以哪个为准了。

  3、虚读(幻读)

虚读(幻读)是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致。

  如丙存款100元未提交，这时银行做报表统计account表中所有用户的总额为500元，然后丙提交了，这时银行再统计发现帐户为600元了，造成虚读同样会使银行不知所措，到底以哪个为准。

不可重复读的和幻读很容易混淆，不可重复读侧重于修改，幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行，解决幻读需要锁表

5.2、事务隔离性的设置语句

MySQL数据库共定义了四种隔离级别：

• Serializable(串行化)：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。
• Repeatable read(可重复读)：可避免脏读、不可重复读情况的发生。
• Read committed(读已提交)：可避免脏读情况发生。
• Read uncommitted(读未提交)：最低级别，以上情况均无法保证。

mysql数据库查询当前事务隔离级别：select @@tx_isolation

例如：

mysql> select @@tx_isolation
    -> ;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
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mysql数据库默认的事务隔离级别是： Repeatable read(可重复读)

mysql数据库设置事务隔离级别： set transaction isolation level 隔离级别名

mysql> set transaction isolation level Read uncommitted;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
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5.3、使用MySQL数据库演示不同隔离级别下的并发问题

同时打开两个窗口模拟2个用户并发访问数据库

1、当把事务的隔离级别设置为read uncommitted时，会引发脏读、不可重复读和虚读

A窗口

//设置隔离级别为未提交
mysql> set transaction isolation level read uncommitted;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |  1000 |
|  2 | B    |  1000 |
|  3 | C    |  1000 |
+----+------+-------+
3 rows in set (0.01 sec)

//这里读了B事务未提交的脏数据
mysql> select * from account;
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |  1100 |
|  2 | B    |  1000 |
|  3 | C    |  1000 |
+----+------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)
复制代码

B窗口   

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update account set money=money+100 where name='A';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
//这里不要提交，到A窗口查询A账户
mysql>
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2、当把事务的隔离级别设置为read committed时，会引发不可重复读和虚读，但避免了脏读

A窗口    

set transaction isolation level  read committed;
start transaction;
select * from account;--发现a帐户是1000元，转到b窗口
select * from account; --发现a帐户多了100,这时候，a读到了别的事务提交的数据，两次读取a帐户读到的是不同的结果（不可重复读）
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B窗口    

start transaction;
update account set money=money+100 where name='aaa';
 commit;--转到a窗口
复制代码

mysql> start transaction; --使用默认隔离级别 repeatable read
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

//A账户初始状态
mysql> select * from account where name='A';
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |  1000 |
+----+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

//B事务提交后再次查看，A账户未发生变化，避免了不可重复读
mysql> select * from account where name='A';
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |  1000 |
+----+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> update account set money=money+100 where name='A';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
//这里只更新了一次，但是结果却不一致，引发了幻读
mysql> select * from account where name='A';
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |  1200 |
+----+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> select * from account where name='A';
+----+------+-------+
| id | name | money |
+----+------+-------+
|  1 | A    |  1200 |
+----+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql>
复制代码

B窗口：

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

//修改A账户
mysql> update account set money=money+100 where name='A';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.13 sec)
//提交后转到A窗口查看
mysql>
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4、当把事务的隔离级别设置为Serializable时，会避免所有问题

A窗口    

set transaction isolation level Serializable;
start transaction;
select * from account;--转到b窗口
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B窗口    

start transaction;
insert into account(name,money) values('ggg',1000);--发现不能插入，只能等待a结束事务才能插入
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在选择事务隔离级别时，一般不推荐使用串行化，一是默认的repeatable read以能应付大多数并发情况，二是使用串行化会加大系统开销，执行效率大大降低