mysql基础【事务】
1. 事务简介
事务 是一组操作的集合，它是一个不可分割的工作单位。事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这些操作要么同时成功，要么同时失败。
在实际应用中，例如银行转账场景：
- 用户张三向李四转账1000元，涉及两个关键步骤：
- 张三账户余额减少1000元
- 李四账户余额增加1000元
这两个操作必须同时完成，否则会导致数据不一致（如只扣款未入账）。
1.1 示例流程图说明：
如果在执行过程中出现异常（如网络中断、数据库错误等），我们可以进行事务回滚，恢复到事务开始前的状态，确保数据一致性。
1.2 注意事项：
默认情况下，MySQL 的事务是自动提交的。也就是说，当执行一条 DML语句时，MySQL 会立即隐式地提交事务。
2. 事务操作
事务操作是数据库中实现数据一致性和完整性的关键手段。通过显式控制事务的开启、提交和回滚，可以确保一组相关操作要么全部成功，要么全部失败。
2.1 基础语法
在 MySQL 中，事务操作主要包括以下几个核心命令：
2.1.1开启事务
START TRANSACTION;
-- 或
BEGIN;
使用
START TRANSACTION或BEGIN来标记事务的开始。之后的所有 SQL 操作都将属于当前事务，直到提交或回滚。
2.1.2提交事务
COMMIT;
将事务中的所有更改永久保存到数据库中。一旦提交，事务结束，修改不可撤销。
2.1.3回滚事务
ROLLBACK;
放弃事务中所有的更改，恢复到事务开始前的状态。通常用于出现异常时保证数据一致性。
2.1.4查看/设置事务提交方式（自动提交模式）
默认情况下，MySQL 是自动提交模式（autocommit = 1），即每条 DML 语句执行后立即提交。
2.1.4.1查看当前自动提交状态：
SELECT @@autocommit;
2.1.4.2关闭自动提交（启用手动事务控制）：
SET @@autocommit = 0;
设置为 0 后，需要手动使用
COMMIT或ROLLBACK来结束事务。
2.2 操作示例
示例场景：银行转账（张三 → 李四 转账 1000 元）
假设初始数据如下：
| id | name | money |
|---|---|---|
| 1 | 张三 | 2000 |
| 2 | 李四 | 2000 |
2.2.1正常流程（事务成功提交）
-- 1. 关闭自动提交
SET @@autocommit = 0;-- 2. 开启事务
START TRANSACTION;-- 3. 执行业务逻辑
SELECT * FROM account WHERE name='张三';
UPDATE account SET money = money - 1000 WHERE name = '张三';
UPDATE account SET money = money + 1000 WHERE name = '李四';-- 4. 提交事务
COMMIT;
执行流程如下：
结果：
- 张三余额变为 1000
- 李四余额变为 3000
- 数据永久保存
2.2.2异常流程（事务回滚）
-- 1. 关闭自动提交
SET @@autocommit = 0;-- 2. 开启事务
START TRANSACTION;-- 3. 执行部分操作
UPDATE account SET money = money - 1000 WHERE name = '张三';-- 4. 模拟异常（如账户余额不足、网络中断等）
-- 假设此处抛出异常，无法继续执行下一条语句-- 5. 回滚事务
ROLLBACK;
执行流程如下：
结果：
- 张三余额仍为 2000
- 李四余额未变化
- 事务被撤销，保持数据一致性
2.2.3两种常用事务处理方式
2.2.3.1方式一：使用 START TRANSACTION 显式控制
START TRANSACTION;
-- 多条 SQL 操作
UPDATE ...;
UPDATE ...;
COMMIT; -- 或 ROLLBACK;
2.2.3.2方式二：通过关闭自动提交 + 手动提交
SET @@autocommit = 0;
-- 多条 SQL 操作
UPDATE ...;
UPDATE ...;
COMMIT; -- 或 ROLLBACK;
⚠️ 注意：若忘记提交或回滚，可能导致事务长时间挂起，影响性能。
3. 事务四大特性
事务的四大特性，通常被称为 ACID 特性，是保证数据库系统在并发环境下数据一致性和可靠性的核心原则。这四个特性分别是：
3.1 原子性（Atomicity）
- 定义：事务是一个不可分割的最小操作单元，事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部不执行。
- 特点：如果事务中任意一个操作失败，整个事务将被回滚，恢复到事务开始前的状态。
- 示例：银行转账中，张三扣款和李四收款必须同时完成；若其中一步失败，则全部撤销。
类比：就像“原子”一样，不能拆分，要么整体存在，要么整体不存在。
3.2 一致性（Consistency）
- 定义：事务执行前后，数据库必须从一个合法的一致状态转换到另一个合法的一致状态。
- 特点：
- 数据库的完整性约束（如主键、外键、唯一性等）不会被破坏；
- 所有业务规则都必须满足；
- 转账前后总金额不变（守恒）。
- 示例：张三转出1000元，李四收到1000元，总余额仍为4000元，保持一致。
注意：一致性是通过原子性、隔离性和持久性共同保障的。
3.3 隔离性（Isolation）
- 定义：多个事务并发执行时，彼此之间互不干扰，每个事务都像是在独立环境中运行。
- 特点：
- 防止并发事务之间的数据冲突；
- 保证事务处理过程中的中间状态对其他事务不可见；
- 实现方式依赖于事务隔离级别
- 示例：A 正在查询账户余额，B 同时修改该账户余额，A 不应看到 B 的未提交数据。
作用：避免脏读、不可重复读、幻读等问题。
3.4 持久性（Durability）
- 定义：一旦事务提交成功，它对数据库的修改就是永久性的，即使系统崩溃也不会丢失。
- 实现机制：
- 数据写入日志（如 MySQL 的 redo log）；
- 定期刷盘（fsync）确保数据落盘；
- 重启后能恢复已提交事务的结果。
- 示例：用户完成转账并提交后，即使服务器突然断电，再次启动后数据依然正确。
核心目标：防止因硬件故障或意外中断导致的数据丢失。
3.5 四大特性总结对比表
| 特性 | 英文缩写 | 核心含义 | 关键点 |
|---|---|---|---|
| 原子性 | A | 要么全做，要么全不做 | 事务不可分割 |
| 一致性 | C | 数据始终合法 | 满足完整性约束 |
| 隔离性 | I | 并发无干扰 | 控制可见性 |
| 持久性 | D | 提交即永久 | 写入日志 + 刷盘 |
4. 并发事务问题
在多用户并发访问数据库的场景下，多个事务可能同时操作同一数据。虽然事务具有隔离性（Isolation），但如果不加以控制，仍可能出现以下三种典型的数据不一致问题：脏读、不可重复读、幻读。
这些问题是由于事务之间缺乏适当的隔离机制导致的，因此需要通过设置合适的事务隔离级别来避免
4.1 脏读（Dirty Read）
4.1.1 定义：
一个事务读取到了另一个事务尚未提交的数据。
4.1.2 危害：
如果未提交事务最终回滚，那么读取到的数据就是“无效”的，会导致业务逻辑错误。
4.1.3 示例：
| 时间 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| T1 | SELECT id=1 → 查询到值为 100 | |
| T2 | UPDATE id=1 SET money = 200（未提交） | |
| T3 | SELECT id=1 → 查询到值为 200（脏数据） | |
| T4 | ROLLBACK（撤销更新） |
最终结果：事务A读到了一个不存在的值（200），因为事务B已回滚。
说明：
- 事务B修改了数据但未提交；
- 事务A读取了这个未提交的数据；
- 这种情况称为“脏读”。
4.2 不可重复读（Non-Repeatable Read）
4.2.1 定义：
在一个事务内，多次读取同一行记录，但每次读取的结果不一致。
4.2.2 原因：
另一个事务在该期间对该行数据进行了 UPDATE 或 DELETE 操作并提交。
4.2.3 示例：
| 时间 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| T1 | SELECT id=1 → 返回 100 | |
| T2 | UPDATE id=1 SET money = 200; COMMIT | |
| T3 | SELECT id=1 → 返回 200（与之前不同） |
事务A两次查询同一条记录，结果不同，造成“不可重复读”。
说明：
- 事务A第一次查询时，id=1 的值是100；
- 事务B更新后提交；
- 事务A第二次查询发现值变为200；
- 这体现了“不可重复读”。
4.3 幻读（Phantom Read）
4.3.1 定义：
一个事务按照某个条件查询数据时，没有找到对应的数据行；但在插入或再次查询时，却发现该数据已经存在，好像出现了“幻影”。
4.3.2 原因：
另一个事务在该期间执行了 INSERT 操作，并提交。
4.3.3 示例：
| 时间 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| T1 | SELECT id=1 → 无结果 | |
| T2 | INSERT INTO user VALUES(1, '张三', 25); COMMIT | |
| T3 | SELECT id=1 → 查到张三 |
事务A第一次查不到数据，第二次却查到了——仿佛“凭空出现”了一条记录，即“幻读”。
说明：
- 事务A先查询，未找到满足条件的数据；
- 事务B插入新数据并提交；
- 事务A再次查询时发现了这条“新出现”的数据；
- 这种现象称为“幻读”。
5. 事务隔离级别
为了防止并发事务中出现 脏读、不可重复读、幻读 等问题，数据库提供了不同的 事务隔离级别（Transaction Isolation Level）。通过设置合适的隔离级别，可以在数据安全性和系统性能之间取得平衡。
5.1 四种标准隔离级别
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 | 安全性 | 性能 |
|---|---|---|---|---|---|
| Read Uncommitted | 允许 | 允许 | 允许 | 最低 | 最高 |
| Read Committed | 禁止 | 允许 | 允许 | 较低 | 较高 |
| Repeatable Read（默认） | 禁止 | 禁止 | 允许 | 较高 | 中等 |
| Serializable | 禁止 | 禁止 | 禁止 | 最高 | 最低 |
MySQL 默认隔离级别为：Repeatable Read
5.2 各隔离级别详解
5.2.1. Read Uncommitted（读未提交）
- 允许一个事务读取另一个事务尚未提交的数据。
- 可能导致 脏读、不可重复读、幻读。
- 性能最高，但安全性最低，一般不推荐使用。
适用场景：对数据一致性要求极低的临时查询。
5.2.2 Read Committed（读已提交）
- 只能读取到其他事务已经提交的数据。
- 解决了 脏读，但仍可能发生 不可重复读 和 幻读。
- 是 Oracle 数据库的默认隔离级别。
示例：
- 事务A第一次读取某行数据；
- 事务B更新并提交；
- 事务A第二次读取时看到新值 → 发生“不可重复读”。
5.2.3 Repeatable Read（可重复读）——MySQL 默认
- 保证在一个事务内多次读取同一数据的结果一致。
- 解决了 脏读 和 不可重复读。
- 但仍然可能发生 幻读（MySQL 使用 Next-Key Locks 在一定程度上缓解幻读）。
MySQL 的
Repeatable Read实现机制：
- 使用 MVCC（多版本并发控制） + 间隙锁（Gap Lock） 来防止幻读；
- 在大多数情况下可以避免幻读，但在某些复杂场景下仍可能触发。
示例：
- 事务A查询
id=1得到值为100；- 事务B修改并提交；
- 事务A再次查询仍看到100 → 满足“可重复读”。
5.2.4 Serializable（串行化）
- 最高的隔离级别，所有事务串行执行，不允许并发。
- 完全避免了 脏读、不可重复读、幻读。
- 性能最差，容易产生死锁，仅用于极端敏感场景。
实现方式：加表级锁或行级锁，强制顺序执行。
5.2 查看与设置事务隔离级别
5.2.1 查看当前隔离级别
SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION;
输出示例：
REPEATABLE-READ
5.2.2 设置隔离级别
-- 设置会话级别的隔离级别
SET {SESSION} TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ COMMITTED};-- 设置全局级别的隔离级别（影响所有新连接）
SET {GLOBAL} TRANSACTION ISOLATION LEVEL {REPEATABLE READ};
支持的值{}：
READ UNCOMMITTEDREAD COMMITTEDREPEATABLE READSERIALIZABLE
全局与会话{}：
SESSION仅影响当前会话；GLOBAL影响所有后续连接；- 修改后需重启服务才能永久生效（除非写入配置文件）。