关系型数据库mysql（4）事务

一.事务的概念

1.事务的定义

2.事务的特点

2.1原子性

2.2一致性

2.4持久性

3.事务之间的相互影响

3.1脏读

3.2不可重复读

3.3幻读

3.4丢失更新

4. 事务的隔离级别（如何解决事务的干扰）

4.1查询全局事务隔离级别

4.2查询全局事务

4.3设置全局事务隔离级别

4.4设置会话事务隔离级别

编辑

5. 事务控制语句

5.1测试提交事务

5.2测试回滚事务

5.3测试多点回滚

5.4使用set设置控制事务

6.总结

一.事务的概念

1.事务的定义

MySQL 事务主要用于处理操作量大，复杂度高的数据。比如说，在人员管理系统中，要删除一个人员，即需要删除人员的基本资料，又需要删除和该人员相关的信息，如信箱，文章等等。这样，这些数据库操作语句就构成一个事务

事务是一种机制、一个操作序列，包含了一组数据库操作命令，并且把所有的命令作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这一组数据库命令要么都执行，要么都不执行。
事务是一个不可分割的工作逻辑单元，在数据库系统上执行并发操作时，事务是最小的控制单元。
事务适用于多用户同时操作的数据库系统的场景，如银行、保险公司及证券交易系统等等。
事务通过事务的整体性以保证数据的一致性。
事务能够提高在向表中更新和插入信息期间的可靠性。

事务的存在可以确保数据操作的正确性和可靠性，保证数据在操作过程中不会出现异常或错误。

所谓事务，它是一个操作序列，这些操作要么都执行，要么都不执行，它是一个不可分割的工作单位。

2.事务的特点

ACID，是指在可靠数据库管理系统（DBMS）中，事务(transaction)应该具有的四个特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。这是可靠数据库所应具备的几个特性。

A：atomicity 原子性；整个事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部失败后回滚
C：consistency一致性；数据库总是从一个一致性状态转换为另一个一致性状态,类似于质量守恒定律(A1wB 0 A1w 给 B转1w 始终保持A+B=1w)
I： Isolation隔离性；一个事务所做出的操作在提交之前，是不能为其它事务所见；隔离有多种隔离级别，实现并发.(不最后提交看不到，脏数
D：durability持久性；一旦事务提交，其所做的修改会永久保存于数据库中

2.1原子性

指事务是一个不可再分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。

事务是一个完整的操作，事务的各元素是不可分的。
事务中的所有元素必须作为一个整体提交或回滚。
如果事务中的任何元素失败，则整个事务将失败。

2.2一致性

指在事务开始之前和事务结束以后，数据库从一个一致状态转换到另一个状态，数据库的完整性约束和准确性没有被破坏。

对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的，表明事务必须是独立的，它不应以任何方式依赖于或影响其他事务。
修改数据的事务可在另一个使用相同数据的事务开始之前访问这些数据，或者在另一个使用相同数据的事务结束之后访问这些数据。

2.4持久性

在事务完成以后，该事务所对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中，并不会被回滚，即使系统发生故障或重启，修改的数据也不会丢失。

指不管系统是否发生故障，事务处理的结果都是永久的。
一旦事务被提交，事务的效果会被永久地保留在数据库中。

3.事务之间的相互影响

一个事务的执行不能被其他事务干扰，事务之间的相互影响分为

脏读
不可重复读
幻读
丢失更新

3.1脏读

脏读（读取未提交的数据）：脏读指的是读到了其他事务未提交意味着这些数据可能会回滚，也就是可能最终不会存到数据库中，也就是不存在的数据。读到了并不一定最终存在的数据，这就是脏读。

举例：事务A在处理数据库数据，修改了数据，但是未提交事务，事物B读取了数据，事务A数据发生了回滚，这样事务B就形成了脏读。也就是说，当前事务读到的数据是别的事务想要修改成为的但是没有修改成功的数据。

3.2不可重复读

不可重复读（前后多次读取，数据内容不一致）一个事务内两个相同的查询却返回了不同数据。这是由于查询时系统中其他事务修改的提交而引起的。

举例：事务A操作数据库，读取了数据库内容，事务B修改数据事务之后，提交了事务，事务A第二次查询读取数据库内容，但是数据内容发生了变化，这就是不可重复读。

3.3幻读

幻读（前后多次读取，数据总量不一致）：一个事务对一个表中的数据进行了修改，这种修改涉及到表中的全部数据行。同时另一个事物也修改了这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据。那么，操作前一个事务的用户会发现表中还有未修改的数据行，就好像发生了幻觉一样。

举例：事务B操作数据库，读取数据库内的数据，事务A操作数据库，对事务进行了修改，并提交了事务，事务B第二次读取数据库内的内容的时候，读取到的数据总量发生了变化，那么这个就是幻读。

3.4丢失更新

两个事务同时读取同一条记录，A先修改记录，B也修改记录（B不知道A修改过），B提交数据后B的修改结果覆盖了A的修改结果

举例：此时需要添加数据信息，事务A和事务B都不知道对方是否要添加这条新增的数据信息，所以事务A和事务B都同时新增了数据信息（实际上只增加一条数据即可），事务A已经修改创建了数据，事务B又修改创建了数据，那么最终的数据信息会多两条。

4. 事务的隔离级别（如何解决事务的干扰）

事务的隔离级别是数据库管理系统（DBMS）用来控制并发事务之间相互影响的程度，以确保事务的执行不会彼此干扰，维持数据的完整性和一致性。标准SQL规范定义了四种事务隔离级别，它们分别是：

读未提交（Read Uncommitted）

在这个级别，一个事务可以读取到另一个事务尚未提交（commit）的数据变更，这可能导致“脏读”（Dirty Read）。这是最低的隔离级别，允许最大的并发，但并发问题最严重。
安全性最差但性能最好（不使用）

读已提交（Read Committed）

在这个级别，一个事务只能读取到已经提交的数据，即事务开始读取数据时，其他事务对数据的修改只有在它们提交后才能被这个事务看到。这解决了“脏读”问题，但可能导致“不可重复读”（Non-repeatable Read）和“幻读”（Phantom Read）现象。
安全性较差性能较好（oracle 数据库默认就是这种）

可重复读（Repeatable Read）

在这个级别，一个事务在自身持续时间内多次读取同一数据，总会得到相同的结果，即使有其他事务提交了对该数据的更新。MySQL的InnoDB存储引擎默认使用这个级别，并通过多版本并发控制（MVCC）机制防止了“脏读”和“不可重复读”。但在这个级别，“幻读”现象依然可能存在。
安全性较高，性能较差（mysql 默认的就是这种）

串行化（Serializable）

可以解决脏读不可重复读和幻读—相当于锁表，完全串行化的读，每次读都需要获得表级共享锁，读写相互都会阻塞。这是最高的隔离级别，提供完全的事务隔离。在这种情况下，事务按照完全串行化的顺序执行，好像被安排成依次执行一样。通过使用范围锁或更严格的锁机制，该级别可以防止“脏读”、“不可重复读”和“幻读”等问题，但可能导致更高的并发开销和更低的性能，因为它会限制事务并发执行的能力。
安全性高性能差不使用

mysql默认的事务处理级别是 repeatable read ，而Oracle和SQL Server是 read committed 。

事务隔离级别的作用范围分为两种:
全局级: 对所有的会话有效
会话级: 只对当前的会话有效

事务隔离级别	脏读	不可重复读	幻读	第一类丢失更新（回滚）	第二类丢失更新（覆盖）
read uncommitted	允许	允许	允许	禁止	允许
read committed	禁止	允许	允许	禁止	允许
repeatable read	禁止	禁止	允许	禁止	禁止
seriallzable	禁止	禁止	禁止	禁止	禁止

read uncommitted	读取尚未提交的数据：不解决脏读	安全性最差但性能最好（不使用）
read committed	读取已经提交的数据：可以解决脏读	安全性较差性能较好（oracle 数据库默认就是这种）
repeatable read	重读读取：可以解决脏读和不可重复读 —mysql默认的	安全性较高，性能较差（mysql 默认的就是这种）
serializable	串行化：可以解决脏读不可重复读和虚读—相当于锁表	安全性高性能差不使用

4.1查询全局事务隔离级别

show global variables like '%isolation%';
SELECT @@global.tx_isolation;

Mysql默认的事务隔离级别是可重复读repeatable read

4.2查询全局事务

show session variables like '%isolation%';
SELECT @@session.tx_isolation; 
SELECT @@tx_isolation;

4.3设置全局事务隔离级别

set global transaction isolation level read committed;

4.4设置会话事务隔离级别

set session transaction isolation level read committed;

5. 事务控制语句

BEGIN 或 START RANSACTION	显式地开启一个事务
COMMIT 或 COMMIT WORK	提交事务，并使已对数据库进行的所有修改变为永久性的
ROLLBACK 或 ROLLBACK WORK	回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改
SAVEPOINT S1	使用 SAVEPOINT 允许在事务中创建一个回滚点，一个事务中可以有多个 SAVEPOINT
ROLLBACK TO [SAVEPOINT] S1	把事务回滚到标记点

创建一个名为school的数据库，建立一张class表

create database school;
use school;
create table class(  
id int(10) primary key not null,  
name varchar(40),  
money double  
);
 
insert into class values(1,'A',1000);  
insert into class values(2,'B',1000); 
select * from class;

5.1测试提交事务

begin;
update class set money= money - 100 where name='A';
select * from class;
 


commit;
quit
 
mysql -u root -p
use school;
select * from class;

开启事务

将nam=a的值-100

查看表数据

如果我们这时间用另一台主机连数据库，会发现由于事务没有提交，导致数据没有发生变化

提交事务

退出

重新登陆

进入school库

查看class表，这时发现数据变化了

5.2测试回滚事务

begin；
update class set money=money + 100 where id=2;
select * from class;
rollback;
select * from class;

开启事务

将id=2的money加100

查看表

回滚

在查看会发现，值回到了原来的1000

5.3测试多点回滚

begin;
update class set money=money + 300 where id=2;
select * from class;
savepoint s1;
insert into class values(3,'C',1000);
select * from class;
savepoint s2;
insert into class values(4,'D',2000);
select * from class;
rollback tp s2;
select * from class;
rollback tp s1;
select * from class;

开启事务

修改数据

查看表

创建回滚点1

插入新数据

查看表

创建回滚点2

插入数据

查看表

回滚到回滚点2

查看表

回滚到回滚点1

查看表

5.4使用set设置控制事务

SET AUTOCOMMIT=0; #禁止自动提交
SET AUTOCOMMIT=1; #开启自动提交，Mysql默认为1
SHOW VARIABLES LIKE 'AUTOCOMMIT'; #查看Mysql中的AUTOCOMMIT值

如果没有开启自动提交，当前会话连接的mysql的所有操作都会当成一个事务直到你输入rollback|commit;当前事务才算结束。当前事务结束前新的mysql连接时无法读取到任何当前会话的操作结果。
如果开起了自动提交，mysql会把每个sql语句当成一个事务，然后自动的commit。
当然无论开启与否，begin; commit|rollback; 都是独立的事务。

mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
 
mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | OFF   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

在数据库中，一旦一个事务被回滚（rollback），事务中所做的所有更改都将被撤销，回到事务开始前的状态。理论上，一旦事务被回滚，那些被撤销的更改就无法再恢复，因为回滚操作是不可逆的。

然而，如果你希望回到事务回滚后的某个状态，通常有两种方法：

重新执行事务：如果你知道事务中做了哪些更改，你可以重新执行相同的事务操作，前提是其他并发事务没有对相同数据进行更改。
依赖于数据库的特定功能：某些数据库系统提供了诸如闪回（Flashback）等高级功能，允许你在一定条件下恢复到过去某一时间点的数据状态。例如，在Oracle数据库中，可以使用FLASHBACK或FLASHBACK DATABASE命令来恢复到之前的时间点。

但是，大部分数据库系统并没有内置的直接手段去恢复一个已被回滚的事务。因此，最佳实践是谨慎对待事务的提交和回滚操作，并且定期备份数据库以防数据丢失。在开发阶段，可以使用版本控制系统来追踪代码更改，以便在必要时恢复代码的某个版本。在生产环境，做好数据库备份和恢复策略是非常关键的。

6.总结

事务的ACID特性：

原子性(Atomicity)
一致性(Consistency )
隔离性(Isolation)
持久性(Durability)

这是可靠数据库所应具备的几个特性。

事务之间的相互影响
当多个客户端并发地访问同一个表时，可能出现下面的一致性问题：

脏读
不可重复读
幻读
丢失更新

事务的隔离级别：

（1）未提交读（Read Uncommitted（RU））：允许脏读。

（2）提交读（Read Committed （RC）) ：防止脏读。

（3）可重复读（Repeatable Read（RR））：—mysql默认的隔离级别，防止脏读和不可重复读。

（4）串行读（serializable）：—相当于锁表，可以防止脏读、不可重复读和幻读，（事务串行化）会降低数据库的执行效率。

查询全局事务隔离级别：
show global variables like '%isolation%'；
select @@global.tx_isolation;
查询会话事务隔离级别：
show session variables like '%isolation%';
select @@session.tx_isolation;
select @@tx_isolation;
设置全局事务隔离级别：
set global transaction isolation level 隔离级别； #永久生效
示例： set global transaction isolation level read committed;
设置会话事务隔离级别：
set session transaction isolation level 隔离级别； #退出连接后失效
示例：set session transaction isolation level read committed;
事务控制语句：
BEGIN 或 START TRANSACTION：显式地开启一个事务。
COMMIT 或 COMMITWORK：提交事务，并使已对数据库进行的所有修改变为永久性的。
ROLLBACK 或 ROLLBACK WORK：回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改。
SAVEPOINT S1：使用SAVEPOINT 允许在事务中创建一个回滚点，一个事务中可以有多个SAVEPOINT；“S1”代表回滚点名称。
ROLLBACK TO [SAVEPOINT] S1：把事务回滚到标记点。
使用 set 设置控制事务：
set autocommit=0； #禁止自动提交（仅针对当前会话）

set autocommit=1； #开启自动提交（仅针对当前会话），Mysql默认为1

set global autocommit=0； #禁止自动提交（针对全局事务）

set global autocommit=1； #开启自动提交（针对全局事务），Mysql默认为1

show variables like 'autocommit'; #查看当前会话的autocommit值

show global variables like 'autocommit'; #查看全局事务的autocommit值