MySQL——事务

核心知识：

1.什么是事务？一组原子性的SQL查询语句

2.事务的四种属性：ACID

3.四种隔离级别：读取未提交内容、读取提交内容、重复读、串行化。

4.什么是幻读？幻读有那些解决办法？连续读取同一数据得到不同的结果就是幻读，InnoDB通过多版本并发控制机制来解决幻读问题。

5.什么是死锁？怎样解决死锁问题？一般有那些手段？死锁是一种现象；死锁必须有部分事务回滚；

6.MyISAM和内存表没有事务。事务型引擎有哪些？

 

1.什么是事务

事务是一组原子性的SQL查询语句，也可以被看作一个工作单元，如果数据库引擎能够成功地对数据库应用所有的查询语句，

它就会执行所有查询，但是，如果任何一条查询语句因为崩溃或其他原因而无法执行，那么所有语句就不会执行。

也就是说，事务内的语句要么全部执行，要么一句也不执行。

#MySQL默认是AUTOCOMMIT（自动提交），所以每一个SQL语句都算作一个事务。
#现在表是这样的
+----+-----------+------+
| id | name      | sex  |
+----+-----------+------+
|  0 | 周杰      | 男   |
|  1 | 科比      | 男   |
|  2 | 毛线      | 男   |
|  3 | 小鸟      | 男   |
|  4 | 蒋大爷    | 男   |
|  5 | 秦子琪    | 女   |
+----+-----------+------+
#客户端1，如下操作
mysql> start transaction;  #开启一个事务
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> insert into score values(6,'魏武','女');  #添加一条数据
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

#没有显示开启一个事务之前，提交成功就能查看
#查看客户端2
+----+-----------+------+
| id | name      | sex  |
+----+-----------+------+
|  0 | 周杰      | 男   |
|  1 | 科比      | 男   |
|  2 | 毛线      | 男   |
|  3 | 小鸟      | 男   |
|  4 | 蒋大爷    | 男   |
|  5 | 秦子琪    | 女   |   #没有添加进去
+----+-----------+------+

#为什么，因为客户端那边的事务并没有结束，所以没有写入到磁盘中
#客户端1结束事务
mysql> COMMIT;  #结束事务

#再次查看客户端2
+----+-----------+------+
| id | name      | sex  |
+----+-----------+------+
|  0 | 周杰      | 男   |
|  1 | 科比      | 男   |
|  2 | 毛线      | 男   |
|  3 | 小鸟      | 男   |
|  4 | 蒋大爷    | 男   |
|  5 | 秦子琪    | 女   |
|  6 | 魏武      | 女   |
+----+-----------+------+

如果一个事务没有完成，没有完成可能是由于中途出错，自动回滚，也可能是由于没有提交，导致数据没有同步到数据库中。

事务完成方能同步到磁盘

#客户端1
mysql> start transaction;  #开启一个事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into score values(7,'魏文','男');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> updatee score set name = '魏大棒子' where id = 8;
ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near 'updatee score set name = '魏大棒子' where id = 8' at line 1   #出错了
mysql> COMMIT;   #结束错误
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
#已经成功的SQL语句，因为事务没有完成并没有写入到数据库

#客户端2（并没写入到数据库）
+----+-----------+------+
| id | name      | sex  |
+----+-----------+------+
|  0 | 周杰      | 男   |
|  1 | 科比      | 男   |
|  2 | 毛线      | 男   |
|  3 | 小鸟      | 男   |
|  4 | 蒋大爷    | 男   |
|  5 | 秦子琪    | 女   |
|  6 | 魏武      | 女   |
|  7 | 魏文      | 男   |
+----+-----------+------+

事务中途出错，自动回滚

2.事务的四种属性（ACID）

原子性（Atomicity）

一个事务必须被视为一个单独的内部“不可分”的工作单元，以确保整个事务要么全部执行，要么全部回滚。

当一个事务具有原子性时，该事务绝对不会被部分执行，要么完全执行，要么根本不执行。

一致性（Consistency）

数据库总是从一种一致性状态转换到另一种一致性状态，不会出现半成品状态的出现。

如果最终事务根本没有被提交，任何事务处理过程中所做的数据改变，也不会影响到数据库的内容。

隔离性（Lsolation）

某个事务的结构只有在完成之后才对其他事务可见。

也就是一个事务执行完毕之后才会执行另外一个事务，多个事务之间不会相互干扰。

#客户端1
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from score;
+----+-----------+------+
| id | name      | sex  |
+----+-----------+------+
|  0 | 周杰      | 男   |
|  1 | 科比      | 男   |
|  2 | 毛线      | 男   |
|  3 | 小鸟      | 男   |
|  4 | 蒋大爷    | 男   |
|  5 | 秦子琪    | 女   |
|  6 | 魏武      | 女   |
|  7 | 魏文      | 男   |
+----+-----------+------+
8 rows in set (0.00 sec)

mysql> update score set name = "魏小武" where id = 6;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql>
#并没有结束事务

#客户端2，我要再去改那一行没有提交的记录
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update score set name = '魏大武' where id = 6;
#先等别人完成，超过一定时间就会报错
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

#当一个事务对一行记录进行修改的时候会给它上锁，只有这个事务结束之后，才会给它解锁，其他事务没有进不去只能等着，等不下去了就走了。

对一行记录的修改，同一时刻只能由一个事务进行

持久性（Durability）

一旦一个事务提交，事务所做的数据改变将是永久的。

这意味着数据改变已被记录，即使系统崩溃，数据也不会丢失。

持久性是个有点模糊的概念，因为实际上持久性也分很多级别。

有些持久性策略提供了一种强壮的安全保证，另一些则未必，没有什么东西是 100%永远持久的。

3.隔离级别

隔离的问题比想象的要复杂。SQL标准定义了4类隔离级别，包括一些具体规则，用来限定事务内外的哪些改变是可变的，那些是不可变的。

低级别的隔离级别一般支持更高的并发处理，并拥有更低的系统开销。需要注意的是，每种存储引擎实现的隔离级别略有不同。

READ UNCOMMITTED(读取未提交内容)

所有事务都可以“看到”未提交事务的执行结果。在这种级别上，可能会产生很多问题，读取未提交数据，也被称为“脏读”（Dirty Read）。

READ COMMITTED(读取提交内容)

大多数数据库系统的默认隔离级别是READ COMMITTED(但这不是MySQL默认的)。

它满足了隔离的早先简单定义：一个事务在开始时，只能“看见”已经提交事务所做的改变，一个事务从开始到提交前，所做的任何数据改变都是不可见的，除非已经提交。这种隔离级别也支持所谓的“不可重复读”。

REPEATABLE READ(可重读)：MySQL默认的隔离级别。

REPEATBLE READ隔离级别解决了READ UNCOMMITTED隔离级导致的问题。它确保同一事务的多个实例在并发读取事务时，会“看到同样的”数据行。

不过理论上，这会导致另一个棘手问题：幻读（Phantom Read）。

幻读指当用户读取某一范围的数据行时，另一事务又在该范围内插入了新行，当用户再读取该范围的数据行时，会有“幻影”行。

也可以理解为连续读取的同一数据结果不同，InnoDB和Falcon存储引擎通过多版本并发控制机制解决了幻读问题。

SERIALIZABLE(可串行化)：查询和修改不能同时进

SERIALIZABLE时最高级别的隔离级，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决幻读问题。

简言之，SERIALIZABLE是在每个读的数据行上加锁。在这个级别上，可能导致大量的超时现象和锁竞争现象。

各种隔离级别及相关的缺点

隔离级别	脏读可能性	不可重复度可能性	幻读可能性	枷锁读
READ UNCOMMITTED	是	是	是	否
READ COMMITTED	否	是	是	否
REPEATABLE READ	否	否	是	否
SERIALIZABLE	否	否	否	是

4.死锁

死锁是指两个或多个事务在同一资源上互相占用，而导致的恶性循环现象。

当多个事务以不同的顺序试图加锁同一资源时，就会产生死锁。

任何时间同时加锁一个资源，一定产生死锁。

例如，设想下列两个事务同事处理person表：

事务1
START TRANSACTION;
UPDATE person SET p_sal = 10000 WHERE p_id = 'p002';
UPDATE person SET p_sal = 3000 WHERE p_id = 'p003';
COMMIT

事务2
START TRANSACTION;
UPDATE person SET p_sal = 4000 WHERE p_id = 'p003';
UPDATE person SET p_sal = 12000 WHERE p_id = 'p002';
COMMIT

如果很不凑巧，每个事务在处理过程中，都执行了第一个查询，更新了数据行，也加锁了该行数据。

接着每个事务都视图更新第二个数据行，却发现该行已被（对方）加锁，然后两个事务都开始等待对方完成，陷入无限等待中，除非有外部因素介入，才能解除死锁。

为了解决这种问题，数据库系统实现了各种死锁检测和死锁超时机制。

对于更复杂的系统，例如InnoDB存储引擎，可以预知循环相关性，并立刻返回错误（在执行前会检查是否存在冲突）。

这种解决方式实际很有效，否则死锁将导致很慢的查询。

其他的解决方式，是让查询达到一个锁等待超时时间，然后在放弃争用，但这个方法不够好。

目前InnoDB处理死锁的方法是，回滚拥有最少排他行级锁的事务（一种对最易回滚事务的大致估算，这样对整个事务系统的影响最小）。

锁现象和锁顺序是因为存储引擎而异的，某些存储引擎可能会因为使用某种顺序的语句导致死锁，其他的却不会。

死锁现象具有双重性；有些是因为真实的数据冲突产生的，无法避免，有些则是因为存储引擎的工作方式导致的。

如果不以部分或全部的方式回滚某个事物，死锁将无法解除。在事务性的系统中，这是无法更改的事实。

用户在涉及应用时，就应该考虑这种问题的处理。许多事物在事务开始时，可以简单的判定，决定重做事务

5.MySQL中的事务

MySQL提供了3个事务性存储引擎：InnnoDB、NDB Cluster和Falcon。

还有几个第三方引擎也支持事务处理，目前最知名的第三方事务性引擎是soliDB和PBXT。

（1）AUTOCOMMIT（自动提交）

MySQL默认操作模式是AUTOCOMMIT模式。这意味着除非显示的开始一个事务，否则它将把每个查询视为一个单独事务自动执行。

在当前连接中，可以通过变量设置，启动（enable）和禁用（disable）AUTOCOMMIT模式：

mysql> show variables like 'AUTOCOMMIT';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |   #默认开启
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

值1和ON是等效的，同样，0和OFF也是等效的。如果设置AUTOCOMMIT=0，用户将一致处在某个事务中，直到用户执行一条COMMIT或ROLLBACK语句之后，MySQL将立即开始一个新事务。

对于非事务型的表，如MyISAM表或内存表（Memory Table），改变AUTOCOMMIT值没有意义，这些表本质上一直操作在AUTOCOMMIT模式。

某些命令，在一个活动事务中一旦执行，会在这些事务显示提交之前，直接触发MySQL立即提交当前事务。

MySQL允许使用SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL命令设置隔离级别，新的隔离级别将在下一个事务开始后生效。用户也可以在配置文件中为整个服务器设置隔离级别；或者使用下列命令，只会为当前会话设置隔离级别。

mysql> SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

MySQL可以识别所有的4个ANSI标准隔离级别，InnoDB引擎也支持所有的隔离级别。其他的存储引擎对隔离级别的支持，则因不同的隔离级而异。

#查看存储引擎
mysql> show create table score;
+-------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                                                                     |
+-------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| score | CREATE TABLE `score` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` char(4) DEFAULT NULL,
  `sex` enum('男','女') DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8   |
+-------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into score values(10,'余白沙','男');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
#没有提交
#客户端2
mysql> SELECT * FROM score;
+----+--------------+------+
| id | name         | sex  |
+----+--------------+------+
|  0 | 周杰         | 男   |
|  1 | 科比         | 男   |
|  2 | 毛线         | 男   |
|  3 | 小鸟         | 男   |
|  4 | 蒋大爷       | 男   |
|  5 | 秦子琪       | 女   |
|  6 | 魏小武       | 女   |
|  7 | 魏文         | 男   |
|  8 | 阳明先生     | 男   |
|  9 | 王阳明       | 男   |
| 10 | 余白沙       | 男   |   #事务已经提交
+----+--------------+------+
11 rows in set (0.00 sec)

MyISAM没有事务，直接提交

在一个事务中，如果混合使用事务性表和非事务型表（例如InnoDB和MyISAM表），假如事务处理一切顺利，那么结果也会正常。

但是，如果事务回滚，那么在非事务表上所做的修改将无法取消，这将导致数据处于不一致的状态。

在这种状态下，很难对数据进行修复，并且事务会变得悬而未决，因此选择合适的存储引擎非常重要。

（2）隐式和显式锁定

InnoDB使用二相锁定协议。一个事务在执行过程中的任何时候，都可以获得锁，但只有在执行COMMIT或ROLLBACK语句后，才可以释放这些锁。它会同时释放掉所有锁。

前文描述的锁机制都是隐式锁定。InnoDB会根据用户的隔离级别，自动处理锁定。

不过，InnoDB也支持显式锁，例如以下语句：

SELECT ... LOCK IN SHARE MODE
SELECT ... FOR UPDATE

MyISAM也支持LOCK TABLES和UNLOCK TABLES命令，这些命令有MySQL服务器实现，而不是由存储引擎。

LOCK TABLES命令与事务处理之间的交互作用比较复杂。

因此除非是在一个事务中使用LOCK TABLES，同时AUTOCOMMIT模式被禁止，否则，无论使用何种存储引擎，都不要使用LOCK TABLES命令。