MySQL 事务：从基础概念到隔离性理论与实践

设置自动提交模式

用 set 来改变 MySQL 的自动提交模式：

set autocommit=0;  -- 禁止自动提交
set autocommit=1;  -- 开启自动提交

常见操作方式

为了便于演示，我们将 MySQL 的默认隔离级别设置成读未提交。具体操作我们后面专门会讲，现在以使用为主。

-- 设置全局隔离级别
mysql> set global transaction isolation level READ UNCOMMITTED;
mysql> quit Bye
-- 需要重启终端，进行查看
mysql> select @@tx_isolation;

通过开启两个 MySQL 的客户端来充当两个并发访问 MySQL 服务的客户端，用这两个客户端来制造并发场景，来研究事务并发运行的情况。

创建测试表

create table if not exists account(
    id int primary key,
    name varchar(50) not null default '',
    balance decimal(10,2) not null default 0.0
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;

正常演示 - 证明事务的开始与回滚

mysql> show variables like 'autocommit';  -- 查看事务是否自动提交。我们故意设置成自动提交，看看该选项是否影响 begin + commit
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> start transaction;                 -- 开始一个事务 begin 也可以，推荐 begin
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> savepoint save1;                   -- 创建一个保存点 save1
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values (1, '张三', 100);   -- 插入一条记录
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

mysql> savepoint save2;                   -- 创建一个保存点 save2
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> insert into account values (2, '李四', 10000); -- 在插入一条记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;             -- 两条记录都在了
+----+--------+----------+
| id | name   | balance  |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> rollback to save2;                 -- 回滚到保存点 save2
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> select * from account;             -- 一条记录没有了
+----+--------+--------+
| id | name   | balance|
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> rollback;                          -- 直接 rollback，回滚在最开始
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;             -- 所有刚刚的记录没有了
Empty set (0.00 sec)

也可以不用设置保存点，开始事务开始之后直接 rollback，所有的数据直接清空；回滚只能在事务运行期间操作，一旦事务提交无法回滚。

非正常演示 1 - 未 commit，客户端崩溃，MySQL 自动会回滚（隔离级别设置为读未提交）

-- 终端 A
mysql> select * from account;            -- 当前表内无数据
Empty set (0.00 sec)
mysql> show variables like 'autocommit'; -- 依旧自动提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> begin;                            -- 开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values (1, '张三', 100);   -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;            -- 数据已经存在，但没有 commit，此时同时查看 终端 B
+----+--------+--------+
| id | name   | balance|
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> Aborted                           -- ctrl + \ 异常终止 MySQL

-- 终端 B
mysql> select * from account;            -- 终端 A 崩溃前
+----+--------+--------+
| id | name   | balance|
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from account;            -- 数据自动回滚
Empty set (0.00 sec)

非正常演示 2 - 证明 commit 了，客户端崩溃，MySQL 数据不会再受影响，已经持久化

-- 终端 A
mysql> show variables like 'autocommit'; -- 依旧自动提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from account;           -- 当前表内无数据
Empty set (0.00 sec)
mysql> begin;                           -- 开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values (1, '张三', 100); -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> commit;                          -- 提交事务
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
mysql> Aborted                           -- ctrl + \ 异常终止 MySQL

-- 终端 B
mysql> select * from account;           -- 数据存在了，所以 commit 的作用是将数据持久化到 MySQL 中
+----+--------+--------+
| id | name   | balance|
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

非正常演示 3 - 对比试验。证明 begin 操作会自动更改提交方式，不会受 MySQL 是否自动提交影响

-- 终端 A
mysql> select *from account;             -- 查看历史数据
+----+--------+--------+
| id | name   | balance|
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> show variables like 'autocommit'; -- 查看事务提交方式
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> set autocommit=0;                -- 关闭自动提交
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> show variables like 'autocommit'; -- 查看关闭之后结果
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | OFF   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> begin;                           -- 开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);   -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select *from account;            -- 查看插入记录，同时查看终端 B
+----+--------+----------+
| id | name   | balance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> Aborted                           -- 再次异常终止

-- 终端 B
mysql> select * from account;           -- 终端 A 崩溃前
+----+--------+----------+
| id | name   | balance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from account;           -- 终端 A 崩溃后，自动回滚
+----+--------+--------+
| id | name   | balance|
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

非正常演示 4 - 证明单条 SQL 与事务的关系

实验一

-- 终端 A
mysql> select * from account;
+----+--------+--------+
| id | name   | balance|
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> set autocommit=0;               -- 关闭自动提交
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);   -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select *from account;            -- 查看结果，已经插入。此时可以在查看终端 B
+----+--------+----------+
| id | name   | balance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> ^DBye                           -- ctrl + \ or ctrl + d, 终止终端

-- 终端 B
mysql> select * from account;           -- 终端 A 崩溃前
+----+--------+----------+
| id | name   | balance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from account;           -- 终端 A 崩溃后
+----+--------+--------+
| id | name   | balance|
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

实验二

-- 终端 A
mysql> show variables like 'autocommit'; -- 开启默认提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+----+--------+--------+
| id | name   | balance|
+----+--------+--------+
|  1 | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select *from account;            -- 数据已经插入
+----+--------+----------+
| id | name   | balance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> Aborted                         -- 异常终止

-- 终端 B
mysql> select * from account;          -- 终端 A 崩溃前
+----+--------+----------+
| id | name   | balance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from account;          -- 终端 A 崩溃后，并不影响，已经持久化。autocommit 起作用
+----+--------+----------+
| id | name   | balance   |
+----+--------+----------+
|  1 | 张三   |   100.00 |
|  2 | 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

结论：

• 只要输入 begin 或者 start transaction，事务便必须要通过 commit 提交，才会持久化，与是否设置 set autocommit 无关。
• 事务可以手动回滚，同时，当操作异常，MySQL 会自动回滚。
• 对于 InnoDB 每一条 SQL 语言都默认封装成事务，自动提交。（select 有特殊情况，因为 MySQL 有 MVCC）。
• 从上面的例子，我们能看到事务本身的原子性 (回滚)，持久性 (commit)。
• 那么隔离性？一致性？

事务操作注意事项

• 如果没有设置保存点，也可以回滚，只能回滚到事务的开始。
• 直接使用 rollback(前提是事务还没有提交)。如果一个事务被提交了 (commit)，则不可以回退 (rollback)。
• 可以选择回退到哪个保存点。InnoDB 支持事务，MyISAM 不支持事务。
• 开始事务可以使用 start transaction 或者 begin。

事务的隔离性理论

如何理解隔离性

• MySQL 服务可能会同时被多个客户端进程 (线程) 访问，访问的方式以事务方式进行。
• 一个事务可能由多条 SQL 构成，也就意味着，任何一个事务，都有执行前、执行中、执行后的阶段。而所谓的原子性，其实就是让用户层，要么看到执行前，要么看到执行后。执行中出现问题，可以随时回滚。所以单个事务，对用户表现出来的特性，就是原子性。
• 但，毕竟所有事务都要有个执行过程，那么在多个事务各自执行多个 SQL 的时候，就还是有可能会出现互相影响的情况。比如：多个事务同时访问同一张表，甚至同一行数据。就如同你妈妈给你说：你要么别学，要学就学到最好。至于你怎么学，中间有什么困难，你妈妈不关心。那么你的学习，对你妈妈来讲，就是原子的。那么你学习过程中，很容易受别人干扰，此时，就需要将你的学习隔离开，保证你的学习环境是健康的。
• 数据库中，为了保证事务执行过程中尽量不受干扰，就有了一个重要特征：隔离性。
• 数据库中，允许事务受不同程度的干扰，就有了一种重要特征：隔离级别。

隔离级别

读未提交【Read Uncommitted】： 在该隔离级别，所有的事务都可以看到其他事务没有提交 commit 的执行结果。（实际生产中不可能使用这种隔离级别的），但是相当于没有任何隔离性，也会有很多并发问题，如脏读，幻读，不可重复读等，我们上面为了做实验方便，用的就是这个隔离性。

读提交【Read Committed】： 该隔离级别是大多数数据库的默认的隔离级别（不是 MySQL 默认的）。它满足了隔离的简单定义：一个事务只能看到其他的已经提交的事务所做的改变。这种隔离级别会引起不可重复读，即一个事务执行时，如果多次 select，可能得到不同的结果。

可重复读【Repeatable Read】： 这是 MySQL 默认的隔离级别，它确保同一个事务，在执行中，多次读取操作数据时，会看到同样的数据行。但是会有幻读问题。

串行化【Serializable】： 这是事务的最高隔离级别，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决了幻读的问题。它在每个读的数据行上面加上共享锁。但是可能会导致超时和锁竞争（这种隔离级别太极端，实际生产基本不使用）。

隔离级别如何实现：隔离，基本都是通过锁实现的，不同的隔离级别，锁的使用是不同的。常见有，表锁，行锁，读锁，写锁，间隙锁 (GAP), Next-Key 锁 (GAP+ 行锁) 等。不过，我们目前现有这个认识就行，先关注上层使用。

查看与设置隔离性

查看

select @@global.tx_isolation;      -- 查看全局隔离级别
select @@session.tx_isolation;     -- 查看会话 (当前) 全局隔离级别
select @@tx_isolation;             -- 和上面第二种相同 当前 session 隔离级别默认取值的是全局 global 隔离级别，可以修改当前隔离级别，不会影响全局隔离级别

设置

-- 设置当前会话 or 全局隔离级别语法
SET [SESSION | GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE}

仅修改当前 session 隔离级别并不会影响全局事务隔离级别，只影响当前会话，当全局和当前隔离级别不同时，会就近原则使用 session 隔离级别。

当修改全局 global 隔离级别时，当前 session 隔离级别并不会立刻跟随全局隔离级别进行同步修改，只有在重新登录时 session 隔离级别会默认是 global 隔离级别。

另起一个会话，全局隔离级别也会被影响。

读未提交【Read Uncommitted】

读到了别人还未提交的数据，就叫读未提交。

几乎没有加锁，虽然效率高，但是问题太多，严重不建议采用。

设置隔离级别为读未提交。

一个事务在执行中，读到另一个执行中事务的更新 (或其他操作) 但是未 commit 的数据，这种现象叫做脏读 (dirty read)。

读提交【Read Committed】

此时还在当前事务中，并未 commit，那么就造成了，同一个事务内，同样的读取，在不同的时间段 (依旧还在事务操作中！)，读取到了不同的值，这种现象叫做不可重复读 (non reapeatable read)！！（这个是问题吗？？是！）我们不希望这种现象的出现。

至此事务部分讲解完毕，后续将继续深入讨论更多高级特性。