MySQL 事务详解

MySQL 事务

数据库事务指的是一组数据操作，事务内的操作要么就是全部成功，要么就是全部失败，如果部分成功，那么已成功的必须回滚，恢复数据的原始状态。

假设一个网购付款的操作，用户付款后要涉及到订单状态更新、扣库存以及其他一系列动作，这就是一个事务，如果一切正常那就相安无事，一旦中间有某个环节异常，那整个事务就要回滚，总不能更新了订单状态但是不扣库存吧，这问题就大了。

事务具有原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）四个特性，简称 ACID。

一、事务的基本要素（ACID）

　　1、原子性（Atomicity）：事务开始后所有操作，要么全部做完，要么全部不做，不可能停滞在中间环节。事务执行过程中出错，会回滚到事务开始前的状态，所有的操作就像没有发生一样。也就是说事务是一个不可分割的整体，就像化学中学过的原子，是物质构成的基本单位。

　　 2、一致性（Consistency）：事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账，不可能A扣了钱，B却没收到。

　　 3、隔离性（Isolation）：同一时间，只允许一个事务请求同一数据，不同的事务之间彼此没有任何干扰。比如A正在从一张银行卡中取钱，在A取钱的过程结束前，B不能向这张卡转账。

　　 4、持久性（Durability）：事务完成后，事务对数据库的所有更新将被保存到数据库，不能回滚。
　　

二、事务的并发问题

　　1、脏读：事务A读取了事务B更新的数据，然后B回滚操作，那么A读取到的数据是脏数据

　　2、不可重复读：事务 A 多次读取同一数据，事务 B 在事务A多次读取的过程中，对数据作了更新并提交，导致事务A多次读取同一数据时，结果 不一致。

　　3、幻读：一个事物内多次执行同一条sql，返回的结果集不一样。 比如一条select语句执行两次，第二次返回了第一次查询不存在的数据。

4、丢失修改（Lost to modify）: 指在一个事务读取一个数据时，另外一个事务也访问了该数据，那么在第一个事务中修改了这个数据后，第二个事务也修改了这个数据。这样第一个事务内的修改结果就被丢失，因此称为丢失修改。 例如：事务 1 读取某表中的数据 A=20，事务 2 也读取 A=20，事务 1 修改 A=A-1，事务 2 也修改 A=A-1，最终结果 A=19，事务 1 的修改被丢失。

　　小结：不可重复读的和幻读很容易混淆，不可重复读侧重于修改，幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行，解决幻读需要间隙锁+MVCC
　　

三、事务隔离级别

SQL 标准定义了四种隔离级别，MySQL 全都支持。这四种隔离级别分别是：

• 读未提交（READ UNCOMMITTED）
• 读提交 （READ COMMITTED）
• 可重复读 （REPEATABLE READ）
• 串行化 （SERIALIZABLE）
  从上往下，隔离强度逐渐增强，性能逐渐变差。采用哪种隔离级别要根据系统需求权衡决定，其中，可重复读是 MySQL 的默认级别。

事务隔离其实就是为了解决上面提到的脏读、不可重复读、幻读这几个问题，下面展示了 4 种隔离级别对这三个问题的解决程度。

隔离级别	脏读	不可重复度	幻读
读未提交	可能	可能	可能
读已提交	不可能	可能	可能
可重复度	不可能	不可能	可能（v5.6以后是不可能）
串行化	不可能	不可能	不可能

v5.6版本以后可重复读级别就解决了幻读问题。

读提交解决了脏读问题，行锁解决了并发更新的问题。并且 MySQL 5.6以后 在可重复读级别解决了幻读问题，是通过行锁和间隙锁的组合 Next-Key 锁实现的。：

To prevent phantoms, InnoDB uses an algorithm called next-key locking that combines index-row locking with gap locking. InnoDB performs row-level locking in such a way that when it searches or scans a table index, it sets shared or exclusive locks on the index records it encounters. Thus, the row-level locks are actually index-record locks. In addition, a next-key lock on an index record also affects the “gap” before the index record. That is, a next-key lock is an index-record lock plus a gap lock on the gap preceding the index record. If one session has a shared or exclusive lock on record R in an index, another session cannot insert a new index record in the gap immediately before R in the index order.

串行化

相当于单线程，后一个事务的执行必须等待前一个事务结束。

打开连个客户端， 回话1执行update语句， 提交之前打开客户端2执行update语句或者select都会提示失败，锁超时。
因为事物1执行后update语句整个表被加上了独占锁，其他事物无法执行任何操作

    #session 1
    
    SET autocommit=0;
    SET transaction isolation level SERIALIZABLE;
    
    START TRANSACTION;
    
    UPDATE test SET score = 11 WHERE id=10
    
    COMMIT
    
    #sesssion 2
    
    SET autocommit=0;
    
    SET session transaction isolation level SERIALIZABLE;
    
    START TRANSACTION;
    
    UPDATE test SET score = 25 WHERE id=20
    
    COMMIT
    

　补充：

　　1、事务隔离级别为读提交时，写数据只会锁住相应的行

　　2、事务隔离级别为可重复读时，如果检索条件有索引（包括主键索引）的时候，默认加锁方式是next-key 锁；如果检索条件没有索引，更新数据时会锁住整张表。一个间隙被事务加了锁，其他事务是不能在这个间隙插入记录的，这样可以防止幻读。

　　3、事务隔离级别为串行化时，读写数据都会锁住整张表

　　4、隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大。

　　5、关于next-key 锁可以参考链接：https://segmentfault.com/a/1190000040198549