事務概述
當多個用戶訪問同一份資料時，一個用戶在更改資料的程序中，可能有其他用戶同時發起更改請求，為保證資料庫記錄的更新從一個一致性狀態變為另外一個一致性狀態，使用事務處理是非常必要的，事務具有以下四個特性：
- 原子性（Atomicity）：事務中所有操作視為一個原子單位，即對事務所進行的資料修改等操作只能是完全回滾或完全提交
- 一致性（Consistency）：事務在完成時，必須使用所有的資料從一種一致性變更為另一種一致性狀態，所有的變更都必須應用于事務的修改，以確保資料的完整性，事務的一致性由原子性、持久性和隔離性一起實作
- 隔離性（Isolation）：一個事務中的操作陳述句所做的修改必須與其他事務所做的修改相隔離，在進行事務查看資料時，資料所處的狀態，要么是被另一個并發事務修改之前的狀態，要么是被另一并發事務修改之后的狀態，即當前事務不會查詢由另一個并發事務正在修改的資料，隔離性由 MySQL 鎖機制實作
- 持久性（Durability）：事務完成之后，所做的修改對資料的影響是永久的，即使系統重啟或者出現系統故障，資料仍可恢復
MySQL 提供了多種事務型存盤引擎，如 InnoDB 和 BDB 等，而 MyISAM 不支持事務，為了支持事務，InnoDB 存盤引擎引入了與事務處理相關的 REDO 日志和 UNDO 日志，同時事務依賴于 MySQL 提供的鎖機制
1. REDO 日志
事務執行時需要將執行的事務日志寫入日志檔案，對應的檔案為 REDO 日志，當每條 SQL 進行資料更新操作時，首先將 REDO 日志寫進日志緩沖區，當客戶端執行 COMMIT 命令提交時，日志緩沖區的內容將被重繪到磁盤，日志緩沖區的重繪方式或者時間間隔可以通過引數 innodb_flush_log_at_trx_commit 控制
REDO 日志對應磁盤上的 ib_logifleN 檔案，該檔案默認為 5MB，建議設定為 512MB，以便容納較大的事務，MySQL 崩潰恢復時會重新執行 REDO 日志的記錄，恢復最新資料，保證已提交事務的持久性
2. UNDO 日志
與 REDO 日志相反，UNDO 日志主要用于事務例外時的資料回滾，具體內容就是記錄資料被修改前的資訊到 UNDO 緩沖區，然后在合適的時間將內容重繪到磁盤
假如由于系統錯誤或者 rollback 操作而導致事務回滾，可以根據 undo 日志回滾到沒修改前的狀態，保證未提交事務的原子性
與 REDO 日志不同的是，磁盤上不存在單獨的 UNDO 日志檔案，所有的 UNDO 日志均存在表空間對應的 .ibd 資料檔案中，即使 MySQL 服務啟動了獨立表空間
事務控制陳述句
在 MySQL 中，可以使用 BEGIN 開始事務，使用 COMMIT 結束事務，中間可以使用 ROLLBACK 回滾事務，MySQL 通過 SET AUTOCOMMIT、START TRANSACTION、COMMIT 和 ROLLBACK 等陳述句支持本地事務
START TRANSACTION | BEGIN [WORK]
COMMIT [WORK]
ROLLBACK [WORK]
SET AUTOCOMMIT = {0 | 1}
- BEGIN | START TRANSACTION：開始事務
- COMMIT：結束事務
- ROLLBACK：回滾事務
- WORK：SQL 陳述句
- SET AUTOCOMMIT：是否自動提交，0 禁止，1 開啟，默認為 1
事務隔離級別
MySQL 定義了四種隔離級別，指定事務中哪些資料改變其他事務可見、哪些資料該表其他事務不可見，低級別的隔離級別可以支持更高的并發處理，同時占用的系統資源更少
InnoDB 系統級事務隔離級別可以使用以下陳述句設定：
- 未提交讀：
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED; - 提交讀：
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED; - 可重復讀：
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ; - 串行化：
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
查看系統級事務隔離級別：
SELECT @@global.tx_isolation;
InnoDB 會話級事務隔離級別可以使用以下陳述句設定：
- 未提交讀：
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED; - 提交讀：
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED; - 可重復讀：
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ; - 串行化：
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
查看會話級事務隔離級別：
SELECT @@tx_isolation;
1. 讀未提交
在該隔離級別，所有事務都可以看到其他未提交事務的執行結果，讀取未提交的資料稱為臟讀（Dirty Read），即是：首先開啟 A 和 B 兩個事務，在 B 事務更新但未提交之前，A 事務讀取到了更新后的資料，但由于 B 事務回滾，導致 A 事務出現了臟讀現象
2. 讀已提交
所有事務只能看見已經提交事務所做的改變，此級別可以解決臟讀，但也會導致不可重復讀（Nonrepeatable Read）：首先開啟 A 和 B 兩個事務，A事務讀取了 B 事務的資料，在 B 事務更新并提交后，A 事務又讀取到了更新后的資料，此時就出現了同一 A 事務中的查詢出現了不同的查詢結果
3. 可重復讀
MySQL 默認的事務隔離級別，能確保同一事務的多個實體在并發讀取資料時看到同樣的資料行，理論上會導致一個問題，幻讀（Phontom Read），例如，第一個事務對一個表中的資料做了修改，這種修改會涉及表中的全部資料行，同時第二個事務也修改這個表中的資料，這次的修改是向表中插入一行新資料，此時就會發生操作第一個事務的用戶發現表中還有沒有修改的資料行
InnoDB 通過多版本并發控制機制（MVCC）解決了該問題：InnoDB 通過為每個資料行增加兩個隱含值的方式來實作，這兩個隱含值記錄了行的創建時間、過期時間以及每一行存盤時間發生時的系統版本號，每個查詢根據事務的版本號來查詢結果
4. 串行化
通過強制事務排序，使其不可能相互沖突，從而解決幻讀問題，簡而言之，就是在每個讀的資料行上加上共享鎖實作，這個級別會導致大量的超時現象和鎖競爭，一般不推薦使用
InnoDB 鎖機制
為了解決資料庫并發控制問題，如走到同一時刻客戶端對同一張表做更新或者查詢操作，需要對并發操作進行控制，因此產生了鎖
1. 鎖的型別
1.1 共享鎖
共享鎖的粒度是行或者元組（多個行），一個事務獲取了共享鎖以后，可以對鎖定范圍內的資料執行讀操作
1.2 排他鎖
排他鎖的粒度與共享鎖相同，一個事務獲取排他鎖以后，可以對鎖定范圍內的資料執行寫操作
有兩個事務 A 和 B，如果事務 A 獲取了一個元組的共享鎖，事務 B 還可以立即獲取這個元組的共享鎖，但不能獲取這個元組的排他鎖，必須等到事務 A 釋放共享鎖之后，如果事務 A 獲取了一個元組的排他鎖，事務 B 不能立即獲取這個元組的共享鎖，也不能立即獲取這個元組的排他鎖，必須等到 A 釋放排他鎖之后
1.3 意向鎖
意向鎖是一種表鎖，鎖定的粒度是整張表，分為意向共享鎖和意向排他鎖，意向共享鎖表示一個事務有意對資料上共享鎖或者排他鎖，有意表示事務想執行操作但還沒真正執行
2. 鎖的粒度
鎖的粒度主要分為表鎖和行鎖
表鎖的開銷最小，同時允許的并發量也是最小，MyISAM 存盤引擎使用該鎖機制，當要寫入資料時，整個表記錄被鎖，此時其他讀/寫動作一律等待，一些特定的動作，如 ALTER TABLE 執行時使用的也是表鎖
行鎖可以支持最大的并發，InnoDB 存盤引擎使用該鎖機制，如果要支持并發讀/寫，建議采用 InnoDB 存盤引擎
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標籤：MySQL
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