MySQL事务以及并发问题
- 事务
- 1.什么是事务
- 2.MySQL如何开启事务
- 3.事务提交方式
- 4.事务原理
- 5.事务的四大特性（ACID）
- 事务并发问题
- 1.并发引起的三个问题
- 2.事务隔离级别
事务
在 MySQL 中，事务支持是在引擎层实现的。MySQL 是一个支持多引擎的系统，但并不是所有的引擎都支持事务。比如 MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事务，下面介绍是以InnoDB 引擎来的。
1.什么是事务
在实际的业务开发中，有些业务操作要多次访问数据库。一个业务要发送多条SQL语句给数据库执行。需要将多次访问数据库的操作视为一个整体来执行，要么所有的SQL语句全部执行成功。如果其中有一条SQL语句失败，就进行事务的回滚，所有的SQL语句全部执行失败。
简而言之，事务指的是逻辑上的一组操作,组成这组操作的各个单元要么全都成功,要么全都失败。
eg: 银行转账事务
用户A向用户B转200块钱（事务包含两条sql语句）；
无异常发生状况下，A账户减掉200块钱，B账户增加200块钱；
如果发生异常导致A账户扣掉钱，而B账户没有收到钱。或者A账户没有扣钱，但B账户收到钱了。这显然不符合业务逻辑；
注：在数据库中查询不会涉及到使用事务，事务都是 增删改。
2.MySQL如何开启事务
MySQL事务有关的SQL语句：
| SQL语句 | 描述 |
|---|---|
| start transaction; | 开启手动控制事务 |
| commit; | 提交事务 |
| rollback; | 回滚事务 |
# 创建一个表：账户表.
create database transaction_test;
# 使用数据库
use transaction_test;
# 创建账号表
create table account(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20),
money double
);
# 初始化数据
insert into account values (null,'A',1000);
insert into account values (null,'B',1000);
案例演示1：需求：演示提交事务，a给b转账200元。（成功）
-- 需求：A给B转账200元(演示提交事务)
-- 1.开启事务
start transaction;
-- 2.执行一组sql语句
-- 2.1 A账户扣去200
update account set money=money-200 where name='A';
-- 2.2 B账户添加200
update account set money=money+200 where name='B';
-- 3.提交事务（使sql生效）
commit;
案例演示2：演示回滚事务，a给b转账200元。（失败）
MySQL本身无法演示出现异常的状况
-- 需求：A给B转账200元(演示回滚事事务)
-- 1.开启事务
start transaction;
-- 2.执行一组sql语句
-- 2.1 A账户扣去200
update account set money=money-200 where name='A';
# 假设A给B转账中间发生异常，之后选择回滚sql语句
-- 2.2 B账户添加200
update account set money=money+200 where name='B';
-- 3.回滚事务（撤销sql语句）
rollback;
3.事务提交方式
自动提交事务（MySQL默认的事务操作方式）
手动提交事务（上方例子）
MySQL的每一条DML(增删改)语句都是一个单独的事务，每条语句都会自动开启一个事务，执行完毕自动提交事务。
MySQL默认开始自动提交事务。如果我们想将几条DML语句视为同一个事务，需要开启手动提交事务。比如上面的转账案例
-
如果我们想修改MySQL默认事务方式，将其改为手动提交。可以使用下面命令
-
-- 查看当前autocomit模式 show variables like %commit%;
-
-- 设置自动提交的参数为OFF: set autocommit = 0; -- 0:OFF 1:ON注：设置autocommit为off状态，只是
临时性的，下次重新连接MySQL，autocommit依然变为on状态。
-
4.事务原理
- 一个用户登录成功以后，服务器会创建一个临时日志文件。日志文件用来保存用户事务状态。
- 如果没有使用事务，则所有的操作直接写到数据库中，不会使用日志文件。
- 如果开启事务，将所有的写操作写到日志文件中。
- 如果这时用户提交了事务，则将日志文件中所有的操作写到数据库中。
- 如果用户回滚事务，则日志文件会被清空，不会影响到数据库的操作。
5.事务的四大特性（ACID）
1、隔离性（Isolation）
-
多个用户并发的访问数据库时，一个用户的事务不能被其他用户的事务干扰，多个并发的事务之间要相互隔离。
-
一个事务的成功或者失败对于其他的事务是没有影响。2个事务应该相互独立。
eg：
a 给b转账 -----> 叫做事务A
c 给d 转账 -----> 叫做事务B
事务A和事务B之间不会相互影响。
2、持久性（Durability）
- 指一个事务一旦被提交，它对数据库的改变将是永久性的，哪怕数据库发生异常，重启之后数据亦然存在。
eg：A=1000、B=1000转账
开启事务
A-200
B+200
提交
结果： A 800 B 1200
即使事务提交以后再发生异常，A和B的数据依然不会变。A就是800,B就是1200。
3、原子性（Atomicity）
- 原子性是指事务包装的一组sql(一组业务逻辑)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。
4、一致性（Consistency）
-
一个事务在执行之前和执行之后 数据库都必须处于一致性状态。如果事务成功的完成，那么数据库的所有变化将生效。如果事务执行出现错误，那么数据库的所有变化将会被回滚（撤销），返回到原始状态。
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事务的成功与失败，最终数据库的数据都是符合实际生活的业务逻辑。一致性绝大多数依赖业务逻辑和原子性。
eg：A=1000、B=1000转账
开启事务
A-200
B+200
提交
结果： A 800 B 1200
如果A转账失败了，那么B也得失败。不能转账之前一共是2000块钱，A扣钱，B不变，结果是1800。或者A不扣钱，B加钱，结果是2200。
**事务前后数据的完整性必须保持一致**
事务并发问题
1.并发引起的三个问题
事务在操作时的理想状态：多个事务之间互不影响，如果隔离级别设置不当就可能引发并发访问问题。
当数据库上有多个事务同时执行的时候，就可能出现脏读（dirty read）、不可重复读（non-repeatable read）、幻读（phantom read）的问题，为了解决这些问题，之后会介绍解决方案“隔离级别”。
| 并发访问的问题 | 含义 |
|---|---|
| 脏读 | 一个事务读取到了另一个事务中尚未提交的数据。最严重，杜绝发生。 |
| 不可重复读 | 一个事务中两次读取的数据内容不一致，要求的是一个事务中多次读取时数据是不一致的，这是事务update时引发的问题 |
| 幻读(虚读) | 一个事务内读取到了别的事务插入或者删除的数据，导致前后读取记录行数不同。这是insert或delete时引发的问题 |
1.脏读：指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。(非常危险)
脏读具体解释如下图：注意 脏读的前提是没有事务的隔离性。
- 说明：事务a首先执行转账操作，然后事务a还没有提交数据的情况下，事务b读取了数据库的数据。紧接着事务a执行回滚操作，导致事务b读取的结果和数据库的实际数据是不一样的。
- 一个事务读取了另一个事务未提交的数据叫做脏读。
2.不可重复读：在一个事务内多次读取表中的数据，多次读取的结果不同。
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说明：事务b首先读取数据库的数据，然后事务a对数据修改并提交。之后事务b对数据库再次进行读取。这时发现在事务b中2次读取的结果不一致。
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一个事务内读取了另一个事务提交的数据。这个叫做不可重复读。
- 例如: 银行想查询A账户的余额，第一次查询的结果是200元，A向账户中又存了100元。此时，银行再次查询的结果变成了300元。两次查询的结果不一致，银行就会很困惑，以哪次为准。
-
和脏读不同的是：脏读读取的是前一事务未提交的数据，不可重复度 读取的是前一事务已提交的事务。
3.幻读（虚读）:一个事务内读取到了别的事务插入或者删除的数据，导致前后读取记录行数不同
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说明：事务b首先读取数据的数量，然后事务a添加了一条数据，并且提交了。接着事务b再次读取了数据的数量。2次读取不一致。
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同一个事务内，2次读取的数据的数量不一致，叫做幻读或者虚读。
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虚读(幻读)和不可重复读的区别：
- 不可重复读：强调的是数据内容的不一致。另一个事务是update操作。
- 虚读(幻读)：强调的数据的数量(记录数)的不一致。另一个事务是insert或者delete操作。
2.事务隔离级别
通过以上面描述，我们发现如果不考虑事务的隔离性，会遇到脏读、不可重复读和虚读等问题。所以在数据库中我们要对上述三种问题进行解决。MySQL数据库规范规定了4种隔离级别，分别用于描述两个事务并发的所有情况。
上面的级别最低，下面的级别最高。“是”表示会出现这种问题，“否”表示不会出现这种问题。
| 级别 | 名字 | 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 | 数据库默认隔离级别 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 读未提交 | read uncommitted | 是 | 是 | 是 | |
| 2 | 读已提交 | read committed | 否 | 是 | 是 | Oracle和SQL Server |
| 3 | 可重复读 | repeatable read | 否 | 否 | 是 | MySQL |
| 4 | 串行化 | serializable | 否 | 否 | 否 |
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安全和性能对比
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安全性：serializable > repeatable read > read committed > read uncommitted
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性能 ： serializable < repeatable read < read committed < read uncommitted
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注：其实三个问题，开发中最严重的问题就是脏读，这个问题一定要避免，而关于不可重复读和虚读其实只是感官上的错误，并不是逻辑上的错误。就是数据的时效性，所以这种问题并不属于很严重的错误。如果对于数据的时效性要求不是很高的情况下，我们是可以接受不可重复读和虚读的情况发生的。
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查询全局事务隔离级别
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show variables like '%isolation%'; -- 或 select @@tx_isolation;
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设置事务隔离级别
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set global transaction isolation level 隔离级别; -- 如: set global transaction isolation level read uncommitted; set global transaction isolation level repeatable read; -
注：需要退出MySQL再进入MYSQL才能看到隔离级别的变化
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