[大数据]MySQL如果没有事务，究竟会发生什么？

MySQL如果没有事务，究竟会发生什么？

一、从转账到事务解说

1、事务的概念：

我们先说个小故事：

平行世界里，某一对异地情侣boy和girl，boy有100块钱，girl有10块钱，现在boy想在给girl 手机转账50块钱，对应的数据库操作为：

UPDATE account SET balance = balance - 50 WHERE id = boy; # 1

UPDATE account SET balance = balance + 50 WHERE id = girl; # 2

只有操作1和2都共同完成的时候，boy的转账才算成功，可是，如何在执行了操作1之后，服务器突然断电了，操作2还没有执行。。。

这种情况就相当于从boy的账户里减了钱，但是girl的账户却没收到钱，这对情侣的总资金就变少了50，在他们看来那50块钱就像是不翼而飞了一样。

那数据库是怎么解决这种问题的呢？这就是我们即将要讲到的事务了。

“事务"不是某种客观存在的实体，而是一种逻辑操作的组合，这种组合的操作需符合ACID特性。

(1)、原子性（Atomicity） A

原子性取义于物理原子，原子是物质的最小单位，不可分割；原子性操作要么成功进入下一个状态，要么失败退回最初状态，不存在中间状态。

在我们现实生活中的转账，只有两种情况：要么转账成功，要么转账失败；无论是这里面的哪种情况转账双方的总资金是不变的；不存在上面提到平行世界中的那个例子——只转到一半。

很多在用户看来是单一操作的，在机器或者服务器看来就是很多条操作的组合（就像高级语句int i =0；对应的多条的二进制语句一样），原子性就是保证这些组合要么全执行，要么全不执行（退回执行前的状态）。

(2)、一致性（Consistency） C

这里的一致性是指数据库世界和现实世界规则的一致性，当然数据库里的规则当然没能和现实世界一一对应，毕竟现实世界的规则很多很多，比如身份证号不能重复，性别只有男和女，房价不能为负，高考分数最高是750等等。

也正因为这个的存在，数据库层面也出现了各种约束：主键约束、唯一约束、非空约束等。

一致性，比如一个高考生的成绩表中出现了751分，这种情况不用去核查都知道是数据错了，因为现实世界中高考成绩是不可能超过750的（最起码现在是这样）

(3)、隔离性（Isolation） I

假设前面提到的boy给girl转50块，分两次操作：第一次（T1）转30，第二次（T2）转20；但每一次转账都细分为6个步骤。

一般情况下，无论是先进行T1，还是T2，boy都可以成功转账50给girl的，毕竟30+20=50,20+30=50；但是实际上却没有这么简单，真实数据库中，T1和T2的操作可交替进行的（类比操作系统中的进程并发）。

经过上图的流程，最后我们惊讶地发现boy的账户由100变到了70，girl的账户由10变成了60；原来两人的总资金100+10=110，而现在70+60=130，现总资金比原总资金多了20。

这很明显就存在了问题，不然如果一直这样下去的话，所有人都去转账了，钱不少反而变多。

所以在数据库中，我们不仅要保持事务的原子性，还要隔离其他事务对某种事务的影响，使得其他的状态转换并不能影响该状态转换的结果，这就是隔离性。

(4)、持久性（Durability） D

持久性是指一旦状态转换成功后，该状态就被记录下来，无法回滚。

就好像boy给girl转30，一旦转成功之后，转账成功的状态就被永久记录下来了，不可逆，boy不可能单方面把30要回来的，当然如果是girl把30给回boy，这已经是另外一个过程了。

说了这么多，终于到了事务概念的总结了：

事务就是需要保持以上四种特性（ACID）的一系列数据库操作！

二、事务的状态及其转换

事务是一个抽象的概念，是一系列的数据库操作的集合，在它的执行过程中分为一下几种状态：

1. 活动的：事务在正常执行。
2. 部分提交的：事务操作已经完成，但是操作的结果只停留在内存中，还没有刷盘保存。
3. 提交的：事务操作被刷盘之后。
4. 失败的：只要事务无法刷新回磁盘都是失败的，数据库不允许不具有持久性的事务存在，又因为原子性，既然无法成功，那只能失败。
5. 中止的：回滚，由中间状态回到初始状态。

三、MySQL中事务的基本操作

1、开启事务

BEGIN;

START TRANSACTION;

事务可以由以上两个语句开启，BEGIN和START TRANSACTION有相同的功效，都代表着一个事务的开启，但是START TRANSACTION后边可以加几个修饰符：

1. READ ONLY ，只读，标志着当前开启的事务是一个只读事务，只能读取数据，不能修改其实事务也能访问到的数据；但是可以修改临时表中的数据，临时表只存在当前会话，其他事务无法访问。

   START TRANSACTION,READ ONLY ;

2. READ WRITE ，读写，标志着当前开启的事务是一个读写事务，既可以读取数据，也可以修改数据。
   START TRANSACTION,READ WRITE ;

3. WITH CONSISTENT SNAPSHOT ，启用一致性读。
   START TRANSACTION,WITH CONSISTENT SNAPSHOT;

若没显式指明事务的访问模式，则默认是READ WRITE，读写模式！

2、提交事务

BEGIN或START TRANSACTION开始的事务，一直到COMMIT结束。

COMMIT;

（1）自动提交

MySQL中有一个系统变量 autocommit ，默认是on开启的状态的，当我们不显式使用BEGIN或START TRANSACTION开始事务，则默认每一个语句都是一个事务，执行完毕后自动提交（受autocommit的状态影响）

（2）隐式提交

有些时候，在autocommit =off关闭的状态下，事务还是悄悄的被提交了，这种就是隐式提交。

下面列举几种常见的隐式提交的情况：

1. 定义或修改数据库对象的数据定义语言（Data definition language，缩写为： DDL ）。
   数据库对象是指数据库 、 表 、 视图 、 存储过程 等
   当我们使用CREATE 、ALTER 、 DROP 等DDl语句 去修改数据库对象的时候，这些语句就会被隐式提交（这时候是提交由事务开始到该语句的所有，并不是单单提交该语句；可以理解为这种情况下，该DDl语句等效与COMMIT）。

2. 隐式使用或修改 mysql 数据库中的表
   ALTER USER 、 CREATE USER 、 DROP USER 、 GRANT 、 RENAME USER 、 REVOKE 、 SET PASSWORD 等

3. 两个开启事务语句之间
   BEGIN;

   SELECT … # 事务中的一条语句
   UPDATE … # 事务中的一条语句
   … # 事务中的其它语句

   BEGIN; # 此语句会隐式的提交前边语句所属于的事务

3、手动中止事务

事务是具有ACID特性的一系列数据库操作，当我们发现其中某条语句写错了的时候，可以手动中止事务，让事务回滚（回到某一状态）。

ROLLBACK; # 回滚到上一次提交后的状态（初始状态）

在事务未提交之前，我们都可以使用ROLLBACK进行回滚，复原。

ROLLBACK是手动回滚的指令，但是在事务遇到错误而无法继续执行的时候，会自动回滚的。

在不支持事务的存储引擎中无法进行回滚。

保存点（savepoint）：

当我们在一个事务中执行了很多语句，进行了很多操作，突然发现写错了一个，那这时候该怎么办？

使用ROLLBACK回滚吗？可是ROLLBACK只能回到上次事务提交的时候(初始状态)，也就是说如果使用ROLLBACK的话，之前的操作全部被推翻，只能重到再来，有种“一夜回到解放前的感觉”。

为了解决这个问题，保存点（savepoint）就诞生了。

在事务开始之后，我们可以在确认前面的操作没问题的前提下，为当前位置设置一个保存点，这样就算后面出错了也能回到当前位置，而不是最初位置。

保存点定义语句：

SAVEPOINT 自定义保存点名称

回滚到某保存点的回滚语句：

ROLLBACK TO 自定义保存点

四、事务的隔离级别

事务隔离级别的划分源于事务隔离性和服务器性能之间的矛盾，由两者间的平衡力度不同而划分。

我们的服务器可以为多个事务提供服务，当多个事务都需要访问同一数据的时候，就需要体现隔离性了，是让它们排队进行呢（串行访问，性能差），还是怎样，这就涉及到了隔离级别。

1、数据并发产生的问题

串行访问，性能差，并发访问，由涉及到隔离性，两者间如何取舍呢？

为此，我们需要先知道数据并发时所可能产生的问题都有哪些，对结果的影响程度如何。

（1）脏写（ Dirty Write ）

事务A修改了事务B修改而未提交的数据，此时若事务B回滚的话，事务A就会看到一个奇怪的值（和它改的不一样）

（2）脏读（ Dirty Read ）

脏读和脏写的情况有些类似，事务A查看了事务B修改而未提交的数据，若事务B回滚的话，事务A相当于读到一个不存在的数据，这就是脏读。

（3）不可重复读（ Non-Repeatable Read ）

不可重复读，顾名思义就是不能重复读取数据，因为重复读取的数据不一致，一次是一个样，另一次又是另外一个样。

强调的是在一个事务A开启的过程中，别的事务B可以更改事务A中的数据并进行修改提交，造成事务A前后查询结果不一致！！

**注意和脏读区别：**脏读是指可以访问到未提交的数据，不可重复读是指在事务A查询的时候，其他事务可以对它所查询的数据进行修改。

（4)幻读（ Phantom ）

事务A查询一次后，事务B增加了某些行并提交，当事务A再次查询时，发现了幻影记录（事务B增加的行）。

强调的是第二次读取比第一次的多！

2、SQL中的四种隔离级别

针对上述提到的并发产生的问题，根据严重性大小进行排序：

脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读

并发会引发上述问题，并发度越高，隔离性越低，当串行时，隔离性最高，但性能却最低。

为此，SQL标准中制定了四个隔离级别：

1. READ UNCOMMITTED ：读未提交， 事务A可以读到别的事务B未提交的执行结果（中间数据），因此，可能导致脏读、不可重复读、幻读 。
2. READ COMMITTED ：读已提交， 事务A只能读到别的事务B提交后的结果，可以避免产生脏读，但是不可重复读，幻读的问题仍然存在。
3. REPEATABLE READ ：可重复读， 通过一定的机制使得事务A在别的事务B修改前后读到的数据一致，即实现了多次读取，结果一致。（这个具体的机制，我们后面再慢慢聊，不着急~）
4. SERIALIZABLE ：可串行化 ，事务对同一数据的访问只能串行访问，只有先来的访问结束了，其他事务才可访问，这个隔离级别可以解决上述所有并发产生的问题，但是服务器的性能却极差。

因为脏写的问题是最严重的（事务修改了数据，实际上却没有修改），所以SQL中制定的四个隔离级别都解决了脏写问题，所以此处就不谈脏写了。

脏写的严重性体会：

某老板开了家网店可以销售价值100的物件，为了优惠顾客，最初价格是10，后来优惠期过了，他的管理员启动事务B想把价格改回100的，可却手抖写少了两个0，成了1，但现在事务B还没提交；此时，老板启动事务A发现显示的价格是1，因此他赶紧骂骂咧咧地来修改为100并提交，可是另一边他的管理员发现错误了，他执行ROLLBACK回滚。。

此时，若老板和管理员说：“你不用管了，我已经修改好了，就用这个价格吧”

然而此时的真实价格是1.并不是100，如果继续下去的话，那老板岂不是亏惨了？？

五、MySQL中支持的四种隔离级别

MySQL中默认的隔离级别是REPEATABLE READ ，但是我们可以通过以下语句修改：

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;` `\#或` `SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION_ISOLATION = 'SERIALIZABLE';

使用GLOBAL或SESSION的区别：

GLOBAL针对所有事务会话有效，SESSION只针对当前事务会话有效。

两者都不影响之前或当前的事务，只会影响后续事务。

是我们可以通过以下语句修改：

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;` `\#或` `SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION_ISOLATION = 'SERIALIZABLE';

使用GLOBAL或SESSION的区别：

GLOBAL针对所有事务会话有效，SESSION只针对当前事务会话有效。

两者都不影响之前或当前的事务，只会影响后续事务。