学习MySQL之前，我们先了解下什么是事务？
数据库事务通常包含了一个序列的对数据库的读/写操作。这些操作要么全部执行，要么全部不执行，是⼀个不可分割的独⽴的⼯作单元。
例⼦：
银⾏应⽤是⼀个经典的例⼦，假设⼀个银⾏的数据库有两张表：⽀票（checking）表和储 蓄
（savings）表。现在要从Bruce的⽀票账户移200美元到她的储蓄账户，那么需要⾄少
三个步骤：
1. 检查⽀票账户的余额⾼于200美元。
2. 从⽀票账户余额中减去200美元。
3. 在储蓄账户余额中增加200美元。
支持事务的数据库管理系统（transactional DBMS）就是要确保以上操作（整个“事务”）都能完成，或一起取消；否则就会出现200美元平白消失或出现的情况。
但在现实情况下，失败的风险很高。在一个数据库事务的执行过程中，有可能会遇上事务操作失败、数据库系统／操作系统出错，甚至是存储介质出错等情况。这便需要DBMS对一个执行失败的事务执行恢复操作，将其数据库状态恢复到一致状态（数据的一致性得到保证的状态）。为了实现将数据库状态恢复到一致状态的功能，DBMS通常需要维护事务日志以追踪事务中所有影响数据库数据的操作。
（一）、ACID
并非任意的对数据库的操作序列都是数据库事务。数据库事务拥有以下四个特性，习惯上被称之为ACID特性。
（1）原⼦性（Atomicity）
⼀个事务必须被视为⼀个不可分割的最⼩⼯作单元，整个事务中所有的操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚，对于⼀个事务来说，不可能只执⾏其中的⼀部分操作，这就是事务 的原⼦性。
（2）⼀致性（Consistency）
数据库总是从⼀个⼀致性的状态转换到另外⼀个⼀致性的状态，必须满足定义好的规则，包括数据完整性。“一致”是指数据库中的数据是正确的，不存在矛盾。比如前面提到的，支票账户减去200美元，对应储蓄账户就应该增加200美元。
（3）隔离性（Isolation）
多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务的执行，通常来说，⼀个事务所做的修改在最终提交之前，对其他事务是不可⻅的。
（4）持久性（Durability）
⼀旦事务提交，则其所做的修改就会永久保存到数据库中。这⾥持久性是个有点模糊的概念，实际上持久性也分很多不同的级别。
（二）事务并发产生的问题
（1）脏读
脏读说的是事务A在执行过程中读取到了事务B还未提交的数据，如果B事务此时发生错误并执行回滚操作，那么A事务读取到的数据就是脏数据。如下图场景：
（2）不可重复读
不可重复读指的是，多个事务并行执行时，事务A两次读取的结果不一样。这是因为两次查询有间隔，期间被其他事务修改并提交，相比于脏读，不可重复读是读取到了事务B已提交的数据。这种现实是正常的，是由于事务隔离级别造成的，但是在某些特殊场景下不被允许。如下图场景：
（3）幻读
幻读指的是，多事务并行执行时，事务A第一次统计和第二次统计的结果不一致，是因为事务B新增了一条数据。和不可重复读一样，都是读取到了另一个事务已提交的数据，但是不同的是不可重复读查的是同一条数据，而幻读查的是一批数据。或者说，不可重复读是因为A读取了B更新了的数据，幻读是A读取了事务B新增的数据。如下图所示：
（三）事务隔离级别
（1）Read Uncommitted（未提交读）
在 READ UNCOMMITTED 级别，事务中的修改，即使没有提交，对其他事务也都是可⻅的。事务可以读取到其它事务未提交的数据，在此隔离级别下存在脏读，不可重复读，幻读问题。
（2）Read Committed (已提交读)
⼤多数数据库系统默认的隔离级别都是 READ COMMITTED （但MySQL不是），⼀个事务从开始直到提交，所做的任何修改对其他事务都是不可见的。在此隔离级别下，存在不可重复读，幻读问题。
（3）Repeatable Read (可重复读)
MySQL的默认隔离级别。该级别保证了在同⼀事务中多次读取同样记录的结果是⼀致的。但⽆法解决幻读（Phontom Read）问题，InnoDB和XtraDB通过多版本并发控制MVCC来解决幻读问题。
（4）Serializable (串行化)
Serializable最⾼的隔离级别。它通过强制事务串⾏执⾏，避免了前⾯说的幻读的问题。Serializable 会在读取的每⼀⾏数据上都加锁，所以可能导致⼤量的超时和锁争⽤的问题，实际中基本不会使⽤。
我们通过mysql数据库来模拟一下以上场景：
1.首先创建一张t_wallet钱包表，初始化一条balance为1000，id为1的数据。
mysql> create table t_wallet( -> id int primary key auto_increment comment '主键id', -> account varchar(10) comment '账户', -> balance decimal(6, 2) comment '账户余额' -> ) comment = '账户余额表'; Query OK, 0 rows affected (0.03 sec) mysql> insert into t_wallet(account, balance) values('小明', 1000); Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
2.设置事务自动提交关闭，set autocommit = 0 | OFF;
mysql> show variables like 'autocommit'; +---------------+-------+ | Variable_name | Value | +---------------+-------+ | autocommit | ON | +---------------+-------+ 1 row in set, 1 warning (0.01 sec) mysql> set autocommit = OFF; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
3.我们打开两个session会话，修改当前MySQL事务隔离级别为未提交读，分别开启事务A和事务B，事务A执行查询余额操作，获取到账户小明的当前balance=1000.
注意我本地用的是mysql 8，事务隔离级别属性是 transaction_isolation，mysql 8 之前是 tx_isolation.
事务A:
mysql> select @@transaction_isolation; +-------------------------+ | @@transaction_isolation | +-------------------------+ | REPEATABLE-READ | +-------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> set session transaction isolation level 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) mysql> select * from t_wallet where account = '小明'; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
5.开启事务B，先查询到小明账户有1000余额，然后事务B执行扣除1000余额操作，此时事务B还未提交。事务A查询余额，此时可以看到余额为0，事务A读取到了事务B还未提交的数据。
事务B：
mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from t_wallet; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> update t_wallet set balance = balance - 1000 where id = 1; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 mysql> select * from t_wallet; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 0.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
事务A:
获取到当前余额为0。
mysql> select * from t_wallet where account = '小明'; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 0.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
事务B:
最后再回滚事务B。这就是脏读
mysql> rollback; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from t_wallet; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
6.修改事务隔离级别为已提交读。再次执行以上SQL.
设置session事务隔离级别为已提交读：
mysql> set session transaction isolation level read committed; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
事务B:
mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from t_wallet; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> update t_wallet set balance = balance - 1000 where id = 1; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 mysql> select * from t_wallet; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 0.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
事务A:
当前隔离级别为已提交读，再次查看余额，发现仍是1000。脏读问题解决
mysql> select @@transaction_isolation; +-------------------------+ | @@transaction_isolation | +-------------------------+ | READ-COMMITTED | +-------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> select * from t_wallet; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
7.当前为已提交读隔离级别，验证不可重复读问题。开始事务A，第一次读取余额为1000。
事务A:
第一次读取余额1000.
mysql> select * from t_wallet where id = 1; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
8.事务B开启，并扣除余额1000，并提交事务。
事务B：
mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from t_wallet where id = 1; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> update t_wallet set balance = balance - 1000 where id = 1; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 mysql> commit; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
9.此时，事务A再次读取，发现余额为0。两次读取的结果不一致。
事务A:
mysql> select * from t_wallet where id = 1; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 0.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
10.我们再次修改隔离级别为可重复读，重置小明账户余额为1000。再次执行 7 ~ 9 步执行的SQL。
修改事务隔离级别为可重复读：
mysql> set session transaction isolation level repeatable read; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select @@transaction_isolation; +-------------------------+ | @@transaction_isolation | +-------------------------+ | REPEATABLE-READ | +-------------------------+ 1 row in set (0.00 sec)
事务A:
第一次读取余额1000.
mysql> select * from t_wallet where id = 1; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
事务B：
mysql> select @@transaction_isolation; +-------------------------+ | @@transaction_isolation | +-------------------------+ | REPEATABLE-READ | +-------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from t_wallet where id = 1; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> update t_wallet set balance = balance - 1000 where id = 1; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 mysql> commit; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
事务A：
第二次读取余额仍然是1000。不可重复读问题解决
mysql> select * from t_wallet where id = 1; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
11.假如此时，我们不结束事务A，事务B新增一条记录 (小王，500)
事务B:
mysql> insert into t_wallet(account, balance) values('小王', 500); Query OK, 1 row affected (0.00 sec) mysql> commit; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from t_wallet; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 0.00 | | 2 | 小王 | 500.00 | +----+---------+---------+ 2 rows in set (0.00 sec)
事务A:
查询表数据，发现仍然只查询到余额为1000的小明的账户记录。发现没有出现幻读现象，这个主要是依赖MVCC多版本控制帮我们解决的，后续笔记会详细说明。
mysql> select * from t_wallet; +----+---------+---------+ | id | account | balance | +----+---------+---------+ | 1 | 小明 | 1000.00 | +----+---------+---------+ 1 row in set (0.00 sec)
（四）问题思考
（1）为什么MySQL的默认隔离级别是RR? 为什么实际生产环境MySQL隔离级别使用是RC？
至于MySQL默认隔离级别为什么是RR，这个要从MySQL主从复制说起。因为MySQL主从复制基于binlog，binlog的记录顺序是按照事务commit顺序为序的。我们知道binlog有三种格式。分别如下：
（1）statement
（2）row
（3）mixed 前两种结合
statement记录的是sql语句，而row格式记录的是执行的逻辑过程。statement占用空间小，但是会出现主备不一致的问题。row占用空间多，但是不会出现主备不一致的问题。在MySQL5.0之前，binlog只支持statement格式。
因为statement只是记录了sql，重新恢复的时候，在RC隔离级别下，可能有事务提交的顺序问题，以及索引选择不同问题，在一些语句执行上会出现歧义。RR为了实现真正的“可重复读”，引入了间歇锁（Gap lock）,不仅锁住了行，而且锁住了行与行之间的间隙，避免出现幻读。所以因为这个主从复制的历史问题，MySQL默认隔离级别是RR。
正因为引入了间隙锁，锁多了自然而然地降低了并发性能，并且引发死锁的概率相比RC隔离级别要高很多。所以实际生产环境，我们都一般设置MySQL隔离级别为RC，而且在业务层面上看，RC隔离级别读取到已提交的事务是符合实际场景的。
【推荐】国内首个AI IDE，深度理解中文开发场景，立即下载体验Trae
【推荐】编程新体验，更懂你的AI，立即体验豆包MarsCode编程助手
【推荐】抖音旗下AI助手豆包，你的智能百科全书，全免费不限次数
【推荐】轻量又高性能的 SSH 工具 IShell：AI 加持，快人一步
· 分享4款.NET开源、免费、实用的商城系统
· 全程不用写代码，我用AI程序员写了一个飞机大战
· MongoDB 8.0这个新功能碉堡了，比商业数据库还牛
· 记一次.NET内存居高不下排查解决与启示
· 白话解读 Dapr 1.15：你的「微服务管家」又秀新绝活了