事务

概念

• 事务是数据库并发控制的基本单位
• 事务可以看作是一系列 SQL 语句的集合
• 事务必须要么全部执行成功，要么全部执行失败（回滚操作）

事务使用最多的一个地方就是转账操作。

开启一个链接，查看当前隔离级别

事务的 ACID 特性

原子性（Atomicity）：原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。

一致性（Consistency）：事务开始和结束之后数据完整性没有被破坏，多个事务对同一个数据读取的结果是相同的

隔离性（Isolation）：并发访问数据库时，一个用户的事务不被其他事务所干扰，各并发事务之间数据库是独立的

持久性（Durability）：事务结束之后，修改是永久的不会丢失，即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响

事务的并发控制可能产生的问题

对于同时运行的多个事务，当这些事务访问数据库中相同的数据时， 如果没有采取必要的隔离机制,，就会导致各种并发问题:

• 幻读（phantom read）：对于两个事务T1、T2，T1 从一个表中读取了一个字段，然后 T2 在该表中插 入了一些新的行。之后，如果 T1 再次读取同一个表，就会多出几行
• 不可重复读（nonrepeatable read）：对于两个事务T1、T2，T1 读取了一个字段，然后 T2 更新了该字段。之后，T1 再次读取同一个字段，值就不同了
• 脏读（dirty read）：对于两个事务 T1、T2，T1 读取了已经被 T2 更新但还没有被提交的字段。之后，若 T2 回滚，T1 读取的内容就是临时且无效的

隔离性与隔离级别

数据库事务的隔离性：数据库系统必须具有隔离并发运行各个事务的能力，使它们不会相互影响，避免各种并发问题

一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别。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

数据库提供的 4 种事务隔离级别

• 读未提交：允许事务读取未被其他事物提交的变更。脏读、不可重复读和幻读的问题都会出现

• 读已提交：只允许事务读取已经被其它事务提交的变更。可以避免脏读，但不可重复读和幻读问题仍然可能出现

• 可重复读：确保事务可以多次从一个字段中读取相同的值。在这个事务持续期间，禁止其他事物对这个字段进行更新。可以避免脏读和不可重复读，但幻读的问题仍然存在

• 串行化：确保事务可以从一个表中读取相同的行。在这个事务持续期间，禁止其他事务对该表执行插入，更新和删除操作。所有并发问题都可以避免，但性能十分低下

-- 查看默认隔离级别
mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

读未提交

先把隔离级别设置成最低，这样才会出现脏读、幻读、不可重复读

mysql> set session transaction isolation level read uncommitted;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

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

现在 test 库中有一张表

mysql> use test;
Database changed
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | username  | balance |
+----+-----------+---------+
| 25 | 张无忌    |    1000 |
| 28 | 赵敏      |    1000 |
+----+-----------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

开启事务，做一次更新操作

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update account set username='john' where id=25;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

这时候，重新建立一个链接，也开启一个事务

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

mysql> set session transaction isolation level read uncommitted;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

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

mysql> use test;
Database changed
mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+----------+---------+
| id | username | balance |
+----+----------+---------+
| 25 | john     |    1000 |
| 28 | 赵敏     |    1000 |
+----+----------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

可以发现，第一个事务还没有提交，第二个已经把 “张无忌” 改成 “john” 了，这就是数据的脏读。

这时候，在第一个事务进行回滚操作，第二个竟然改回了 “张无忌”，这显然是不对的

做下一个操作前别忘了将所有链接中的事务结束掉！！

读已提交

使用第一个链接，设置隔离级别，数据也未曾更改

mysql> set session transaction isolation level read committed;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | username  | balance |
+----+-----------+---------+
| 25 | 张无忌    |    1000 |
| 28 | 赵敏      |    1000 |
+----+-----------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

开启一个事务，做更改操作，不结束事务

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update account set username='张飞' where id=25;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

打开第二个链接，设置隔离级别，开启事务

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+----------+---------+
| id | username | balance |
+----+----------+---------+
| 25 | john     |    1000 |
| 28 | 赵敏     |    1000 |
+----+----------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

可以发现，第二个没有做更改，避免了脏读，但是幻读和不可重复读没有避免

这时候将第一个链接的事务提交，再次查询第二个链接中的数据，注意，第二个链接中的事务没有结束

对于第二个链接来说，在同一个事务中，两次查询的结果不同，这也是不对的，把这种现象称为不可重复读。

读已提交可以避免脏读，但是避免不了其它的。

做下一个操作前别忘了将所有链接中的事务结束掉！！

可重复读

更改第一个链接中的隔离级别，开启事务，做修改操作

mysql> set session transaction isolation level repeatable read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+----------+---------+
| id | username | balance |
+----+----------+---------+
| 25 | 张飞     |    1000 |
| 28 | 赵敏     |    1000 |
+----+----------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> update account set username='刘备' where id=25;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

在第二个链接中修改隔离级别，开启事务，查询数据

发现第二个链接中并没有做更改，并且在第九步对事务做提交，第十步的第二次查询也没有做更改，这样才是对的。只有将第二个链接中的事务提交，再做查询，才会做更改

这种隔离级别可以解决脏读、不可重复读，但是幻读没有解决

做下一个操作前别忘了将所有链接中的事务结束掉！！

当前隔离级别仍然是可重复读，在第一个链接中开启一个事务，并准备更改数据，但可能由于有什么事，没有执行语句

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+----------+---------+
| id | username | balance |
+----+----------+---------+
| 25 | 刘备     |    1000 |
| 28 | 赵敏     |    1000 |
+----+----------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> update account set username='mmm';
-- 这里可能由于有什么事，没有执行这条语句

在第二个链接中开启事务，做一次插入操作，并提交事务

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+----------+---------+
| id | username | balance |
+----+----------+---------+
| 25 | 刘备     |    1000 |
| 28 | 赵敏     |    1000 |
+----+----------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into account values(29, '关羽', 1000);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

再回到第一个链接，执行更改的语句

mysql> update account set username='mmm';
Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)
Rows matched: 3  Changed: 3  Warnings: 0

可以发现，有 3 行受到了影响，好像出现了幻觉一样，这种就称为幻读。所以说可重复读不能解决幻读问题

做下一个操作前别忘了将所有链接中的事务结束掉！！

串行化

设置第一个链接的隔离级别，并开启事务

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+----------+---------+
| id | username | balance |
+----+----------+---------+
| 25 | mmm      |    1000 |
| 28 | mmm      |    1000 |
| 29 | mmm      |    1000 |
+----+----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> updata account set username='www';
-- 这里同样也是写了一条语句但是没有执行

这时候在第二个链接也修改隔离级别，开启事务，做插入操作

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+----+----------+---------+
| id | username | balance |
+----+----------+---------+
| 25 | mmm      |    1000 |
| 28 | mmm      |    1000 |
| 29 | mmm      |    1000 |
+----+----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into account values(30, '关羽', 1000);

会发现它一直停在这里，无法做插入操作，这是一个阻塞操作，只有当第一个链接的事务提交之后，第二个链接才能继续操作。还有可能等待时间过长，出现错误

mysql> insert into account values(30, '关羽', 1000);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction