MySQL 事務最全詳解

記得前些日子分享過一篇有關MySQL中事務的知識點,但當時對MySQL中的事務只是純粹的知道如何使用,缺乏對理論的進一步認識,抽時間單獨去了解了一下,便在做一個較為全面的總結.

什麼是事務?

用MySQL官方的一句話來描述事務是什麼?MySQL 事務主要用於處理操作量大,複雜度高的資料.那何為資料量大?何為複雜度高呢?我用我自己的理解來描述一下吧.事務其實就是MySQL中處理資料的一種方式,主要用在資料完整性高,資料之間依賴性大的情況下的一種資料處理方式.舉個例子,小張向小李的銀行卡打200塊錢,在小張點選了確認轉賬的按鈕時,系統突然崩潰了.會出現這樣幾中不正確的情況:

1.小張的錢打到小李的賬戶上,但是自己的賬戶上的錢沒被扣.

2.小張的錢打沒到小李的賬戶上了,但是自己賬戶上的錢被扣.

這樣的業務場景就需要MySQL事務保持,即使機器出故障的情況下,資料仍然是正確的.

事務使用的條件

MySQL要使用事務,需要MySQL中的儲存引擎支援.現目前MySQL內建的儲存引擎支援事務的有InnoDB、NDB cluster,第三方的儲存引擎有PBXT和XtrDB.

事務有什麼特點?

MySQL中的事務有如下幾個特點(ACID):

原子性(atomicity):

一個事務必須被作為一個不可分割的最小工作單元,每個事務中的所有操作必須要麼成功,或者要麼失敗,永遠不可能一些操作失敗,一些操作成功,這就是所謂的原子性的概念.

一致性(consistency):

一致性就像上面舉的一個例子一樣,當發生異常情況下,資料仍然是正確的.就是說當一個事務執行失敗了,資料之間是不會受異常的情況而影響,永遠保持著他的正確性.

隔離性(isolation):

當一個事務還未提交,每個事務之間是相互隔離的,互補受到影響.

永續性(durability):

當一個事務進行提交之後,發生的變化就會永遠儲存在資料庫中.

事務的隔離級別

在談及到MySQL的隔離性的特點,就不得不說說隔離性的幾種級別.至於為什麼會涉及到這一點,可以這樣簡單的理解:如果同一時刻,有兩個請求在執行事務的操作,並且這兩個事務是對同一條資料做操作,那麼到底最終的結果是以誰的為準呢?不同的隔離級別導致的結果不一樣,因此事務的隔離級別也是一個非常重要的點.

隔離級別分為如下幾點:

1.未提交讀(READ UNCOMMITTED)

一個事務中對資料所做的修改,即使沒有提交,這個修改對其他的事務仍是可見的,這種情況下就容易出現髒讀,影響了資料的完整性.

舉例:小明在用支付寶支付時,檢視了銀行卡的餘額還有300塊,其實只有100塊,只是因為他女朋友正在向銀行卡存款了200塊,此時女朋友不想存了,點選了回滾操作,小明進行支付卻失敗了.

2.讀提交(READ COMMITTED)

一個事務開始時,只能看見其他已經提交過的事務.這種情況下容易出現不可重複讀(兩次讀的結果不一樣).

------感謝閱讀者七月的補充
READ COMMITTED（提交讀），大多數資料庫系統的預設隔離級別，一個事務開始時，只能 “看見” 已經提交的事務所做的修改，一個事務從開始直到提交之前，所做的任何修改對其他事務都是不可見的，也叫不可重複讀（nonrepeatable read），有可能出現幻讀（Phantom Read），指的是當某個事務在讀取某個範圍內的記錄時，另外一個事務又在該範圍內插入了新的記錄，當之前的事務再次讀取該範圍的記錄時，會產生幻行（Phantom Row）

舉例:同樣用上面的例子舉例,當他女朋友在刷卡時卡里餘額有100塊,但是在點選最終支付時,提示餘額不足,此時看卡里的錢沒了.這是因為小明女朋友在支付時,小明操作的事務還未提交,所以小明女朋友兩次看到的結果不一樣.

3.可重複讀(REPEATABLE READ)

多次讀取記錄的結果都是一致的,可重複讀可以解決上面的不可重複讀的情況.但是有這樣一種情況,當一個事務在讀取某個範圍的記錄時,另外一個事務在這個範圍內插入了一條新的資料,當事務再次進行讀取資料時,發現比第一次讀取記錄多了一條,這就是所謂的幻讀,兩次讀取的結果不一致.

------感謝閱讀者七月的補充
REPEATABLE READ（可重複讀），通過 InnoDB 和 XtraDB 儲存引擎，是 MySQL 的預設事務隔離級別，該級別保證了在同一個事物中多次讀取同樣記錄的結果是一致的。解決了髒讀，又通過多版本併發控制 mvcc 解決了幻讀。

舉例:小明女朋友在檢視銀行卡的記錄時,看見有5條消費記錄,此時小明正在消費,這時候消費記錄裡面記錄了這條消費記錄,當女朋友再次讀取記錄時,發現有6條記錄了.

4.可序列(SERIALIZABLE)

序列就像一個佇列一個樣,每個事務都是排隊等候著執行,只有前一個事務提交之後,下一個事務才能進行操作.這種情況雖然可以解決上面的幻讀,但是他會在每一條資料上加一個鎖,容易導致大量的鎖超時和鎖競爭,特別不適用在一些高併發的業務場景下.

舉例:我們在銀行排隊存錢,只有前一個人全部操作完,下一個人才可以進行辦理.中間的人是不可以插隊的,只能一個一個的排對,事務的序列就是這樣的一個概念,其實所謂的序列模式都是這樣的一個概念.

事務隔離級別	髒讀	不可重複度	幻讀	加鎖度
未提交讀	√	√	√	×
提交讀	×	√	√	×
可重複讀	×	×	√	×
可重複讀	×	×	×	√

隔離性總結

通過上面的舉例,我們不難發現.髒讀和不可重複讀重在更新資料,然後幻讀重在插入資料.

多種儲存引擎時事務的處理方式

根據上面事務使用的條件,我們可以得知有的儲存引擎是不支援事務的,例如MyISAM儲存引擎就不支援.那如果在一個事務中使用了事務性的儲存引擎和非事務性的儲存,提交是可以正常進行,但是回滾非事務性的儲存引擎則會顯示響應的錯誤資訊,具體資訊和儲存引擎有關.

如何使用事務

MySQL中事務隱式開啟的,也就是說,一個sql語句就是一個事務,當sql語句執行完畢,事務就提交了.在演示的過程中,我們顯式開啟.

MySQL中的自動提交

上面提到了MySQL中事務是隱式開啟的,則代表我們每一個sql是自動提交的,需要關閉則需要設定autocommit選項.


// 檢視autocommit配置值（1或者ON則表示開啟）

mysql root@127.0.0.1:(none)> show variables like '%autocommit%';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | ON |
+---------------+-------+
1 row in set
Time: 0.018s
// 設定autocommit配置值
mysql root@127.0.0.1:(none)> set autocommit = 0;
Query OK, 0 rows affected
Time: 0.000s
mysql root@127.0.0.1:(none)> show variables like '%autocommit%';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | OFF |
+---------------+-------+
1 row in set
Time: 0.013s

1.表結構如下

mysql root@127.0.0.1:test> desc user;
+-------+--------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------+------+-----+---------+----------------+
| id | int(11) | NO | PRI | <null> | auto_increment |
| name | varchar(255) | YES | | <null> | |
| age | int(2) | YES | | <null> | |
+-------+--------------+------+-----+---------+----------------+
3 rows in set
Time: 0.013s

SQL語句

CREATE TABLE `test`.`Untitled` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL,
`age` int(2) NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 3 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

2.使用事務

MySQL實現事務

下面的程式碼,我們主要做了如下幾個操作

a.開啟事務

b.修改資料

c.查詢資料是否改變

d.資料回滾

e.再次查詢資料,發現資料變回修改之前的狀態

f.修改資料

g.事務提交

h.查詢資料,發現資料變為最後一次修改的狀態

i.嘗試事務回滾

j.查詢驗證是否被回滾了,發現資料還是為最後一次修改的狀態,事務回滾失敗

// 我們先檢視錶中的資料,id為1的age欄位是12
mysql root@127.0.0.1:test> select * from user;
+----+------+-----+
| id | name | age |
+----+------+-----+
| 1 | 張三 | 12 |
| 2 | 李四 | 15 |
+----+------+-----+
2 rows in set
Time: 0.013s
// 開啟事務
mysql root@127.0.0.1:test> begin;
Query OK, 0 rows affected
Time: 0.001s
// 將id為1的age欄位改為10
mysql root@127.0.0.1:test> update user set age=10 where id=1;
Query OK, 1 row affected
Time: 0.001s
// 再次查詢資料時,發現資料改為修改後的值
mysql root@127.0.0.1:test> select * from user;
+----+------+-----+
| id | name | age |
+----+------+-----+
| 1 | 張三 | 10 |
| 2 | 李四 | 15 |
+----+------+-----+
2 rows in set
Time: 0.012s
// 此時我們進行回滾操作
mysql root@127.0.0.1:test> rollback;
Query OK, 0 rows affected
Time: 0.001s
// 再次查詢發現資料回到最初狀態
mysql root@127.0.0.1:test> select * from user;
+----+------+-----+
| id | name | age |
+----+------+-----+
| 1 | 張三 | 12 |
| 2 | 李四 | 15 |
+----+------+-----+
2 rows in set
Time: 0.019s
// 我們再次對資料進行修改
mysql root@127.0.0.1:test> update user set age=15 where id=1;
Query OK, 1 row affected
Time: 0.001s
// 此時將事務進行提交
mysql root@127.0.0.1:test> commit;
Query OK, 0 rows affected
Time: 0.000s
// 發現此時的資料變為我們最終提交的值
mysql root@127.0.0.1:test> select * from user;
+----+------+-----+
| id | name | age |
+----+------+-----+
| 1 | 張三 | 15 |
| 2 | 李四 | 15 |
+----+------+-----+
2 rows in set
Time: 0.012s
// 我們嘗試用剛才回滾的方式進行還原資料
mysql root@127.0.0.1:test> rollback;
Query OK, 0 rows affected
Time: 0.000s
// 發現資料無法回退了,仍然是提交後的資料
mysql root@127.0.0.1:test> select * from user;
+----+------+-----+
| id | name | age |
+----+------+-----+
| 1 | 張三 | 15 |
| 2 | 李四 | 15 |
+----+------+-----+
2 rows in set
Time: 0.017s

PHP實現事務例項程式碼

<?php
// 連線MySQL
$mysqli = new mysqli('127.0.0.1', 'root', '123456', 'test', 3306);
// 關閉事務自動提交
$mysqli->autocommit(false);
// 1.開啟事務
$mysqli->begin_transaction();
// 2.修改資料
$mysqli->query("update user set age=10 where id=1");
// 3.檢視資料
$mysqli->query("select * from user");
// 4.事務回滾
$mysqli->rollback();
// 5.檢視資料
$mysqli->query("select * from user");
// 7.修改資料
$mysqli->query("update user set age=15 where id=1");
// 8.事務提交
$mysqli->commit();
// 9.事務回滾
$mysqli->rollback();
// 10.檢視資料
$mysqli->query("select * from user");

如何設定事務的隔離級別

// 檢視當前的事務隔離級別
mysql root@127.0.0.1:test> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set
Time: 0.015s
// 設定隔離級別
set session transaction isolation level 隔離級別(上面事務隔離級別中的英文單詞);

MySQL 事務最全詳解

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