mysql事务

1、事务定义

事务(TRANSACTION)是作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作，这些操作作为一个整体一起向系统提交，要么都执行、要么都不执行 。事务是一个不可分割的工作逻辑单元事务必须具备以下四个属性，简称 ACID 属性：

原子性（Atomicity）：事务是一个完整的操作。事务的各步操作是不可分的（原子的）；要么都执行，要么都不执行。（undo log 实现）

一致性（Consistency）：当事务完成时，数据必须处于一致状态。

隔离性（Isolation）：对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的，这表明事务必须是独立的，它不应以任何方式依赖于或影响其他事务。（由锁机制和MVCC机制来实现）。

永久性（Durability）：事务完成后，它对数据库的修改被永久保持，事务日志能够保持事务的永久性。（redo log 实现）

1.1、事务的原子性是如何保证的？

实现原子性的关键，是当事务回滚时能够撤销所有已经成功执行的sql语句。InnoDB实现回滚，靠的是undo log：当事务对数据库进行修改时，InnoDB会生成对应的undo log；如果事务执行失败或调用了rollback，导致事务需要回滚，便可以利用undo log中的信息将数据回滚到修改之前的样子。

undo log还要另外一个重要作用，就是用于mvcc中，进行多版本控制，也就是实现事务隔离性的基础，当用户读取一行记录时，如果这个记录已接被其他事务占用，那么当前事务就可以通过undo读取之前的行版本信息，用来实现非锁定读取，就是“快照读”。

1.2、事务的持久性是如何实现的？

redo log实现事务的持久性。

1.3、事务的隔离性是如何实现的？

事务的隔离性通过 锁 和 MVCC 来解决。 锁 解决了 写-写操作之间的并发隔离，MVCC 解决了 写-读操作之间的并发隔离。

1.3.1、行锁

InnoDB中，实现了两种标准的行级锁：

• 共享锁（S Lock），也叫读锁，允许事务读取一行数据。
• 排它锁（X Lock），也叫写锁，允许事务删除或者更新一行数据（注意，这里没有提到插入哦，插入涉及到幻读，可以看文章最后的说明）

普通select语句不会有任何锁，那么如何获得共享锁和排它锁呢？

• Select … lock in share mode语句能够获得共享锁
• Select … for update（特殊的select，用mysql简单实现分布式锁经常用它）、Update、delete语句能够获得排它锁

当一个事务A已经获得了行r的共享锁，那么另一个事务B可以立刻获得行r的共享锁，因为不会改变r的数值，这种叫做锁兼容。

如果这时候有事务C希望获得行r的排它锁，那么就必须等待事务A和事务B释放行r的共享锁之后，才能获得排它锁，这种叫做锁不兼容。

普通的select不会对行上锁，而select…lock in share mode会上共享锁，select…for update会上排它锁。

• 对于普通的select的读取方式，称为”快照读“，也叫”一致性非锁定读“。
• 对于带锁的select读取，或者update tb set a = a+1（读取a的当前值），称为“当前读”，也叫“一致性锁定读”。

如果在update、insert的时候，不能进行select，那么服务的并发访问性能就太差了。因此，我们日常的查询，都是“快照读”，不会上锁，只有在update\insert\“当前读”的时候，才会上锁。而为了解决“快照读”的并发访问问题，就引入了MVCC。

1.3.2、MVCC

MVCC即多版本并发控制，所谓多版本是指一行记录在数据库中存储了多个版本，每个版本以事务ID作为版本号。在每个记录多版本的基础上，需要利用“一致性视图”来做版本的可见性判断。

一致性视图定义了在事务期间，能看到那些版本的数据。

1. 视图主要解决innodb在读提交和可重复读级别的并发访问问题。

• “读未提及”级别下，没有一致性视图
• “读已提交”级别下，会在 每个SQL开始执行的时候 创建一致性视图
• “可重复读”级别下，会在 每个事务开始的时候 创建一致性视图
• “串行化”级别下，直接通过加锁避免并发问题

1. 创建视图逻辑
   • 当一个事务开启的时候，会向系统申请一个新事务id
   • 此时，可能还有多个正在进行的其他事务没有提交，因此在瞬时时刻，是有多个活跃的未提交事务id
   • 将这些未提交的事务id组成一个数组，数组里面最小的事务id记录为低水位，当前系统创建过的事务id的最大值+1记录为高水位
   • 这个数组array 和 高水位，就组成了“一致性视图”。
2. 可见性判断规则

• 如果版本号小于“低水位”，说明事务已经提交，那肯定 可见；
• 如果版本号大于“高水位”，说明这行数据的这个事务id版本是在快照后产生的，那肯定 不可见；
• 如果版本号在事务数组array中，说明这个事务还没提交，所以 不可见；
• 如果版本号不在事务数组array中，且低于高水位，说明这个事务已经提交，所以 可见；
• 当然，无论什么时候，自己的事务id中的任何变化，都是可见的

1.4、事务的一致性是如何实现的？

从数据库层面，数据库通过原子性、隔离性、持久性来保证一致性。也就是说ACID四大特性之中，C(一致性)是目的，A(原子性)、I(隔离性)、D(持久性)是手段，是为了保证一致性，数据库提供的手段。数据库必须要实现AID三大特性，才有可能实现一致性。例如，原子性无法保证，显然一致性也无法保证。

从应用层面，通过代码判断数据库数据是否有效，然后决定回滚还是提交数据！