事务机制 · 语雀 (yuque.com)

介绍事务

技术是为了解决问题而生的，通过事务我们可以解决以下问题：

  • 多个操作不是一个整体操作，出现了部分执行成功的情况，导致数据的状态不一致问题（原子性）
  • 一组操作只有部分完成，没有全部完成，但是此时可以访问到数据的不一致状态问题（可见性问题，隔离性）
  • 两组操作并发执行，导致的并发问题
  • ……

事务存在的意义：保证系统中的数据是正确的，不同数据间不会产生矛盾，也就是保证数据状态的一致性。

事务是什么（事务的概念）：事务是一个或多个操作的组合操作，并且事务对这个组合操作提供一个保证，如果这个组合操作执行之前的数据是一致的（即正确的），那么执行组合操作之后的数据也应该是一致的。不论这个组合操作执行的过程中，发生了系统故障，还是在这个组合操作执行的过程中，是否与其他事务一起执行。（这也对应了上面提到的事务要解决的问题）

即使没有事务支持， 或许上层应用依然可以工作， 然而在没有原子性保证时， 错误处理就会异常复杂， 而缺乏隔离性则容易出现并发性方面的各种奇怪问题。

如果我们期望多个操作同时成功或者失败，并且期望多组操作之间相互隔离（不相互影响），那么就需要通过一个事务来执行。

Oracle 是支持事务的。而 MySQL 中只有 InnoDB 存储引擎支持事务，MyISAM、Memory、Merge 等存储引擎都不支持事务。

对事务进行控制

使用事务有两种方式，分别为：隐式事务和显式事务。

隐式事务

隐式事务又称自动提交事务，顾名思义就是当执行完一条 SQL 语句后，会自动 commit 提交。

MySQL 默认使用的就是隐式事务。

显式事务

如果我们想关闭自动提交，可以使用下边的两种方法之一：

  • 显式的的使用 start transaction 或者 begin 语句开启一个事务。这样，在本次事务提交或者回滚之前会暂时关闭自动提交功能。
  • 把系统变量 autocommit 的值设置为 off 或者 0：set autocommit = off。这样，本次会话将关闭自动提交功能。不论是否显式的开启一个事务，每次执行事务都需要使用 commit 进行提交让事务生效，使用 rollback 对事务进行回滚。

需要注意的是：设置 autocommit 的值，只针对当前会话有效。

autocommit 参数的取值有 2 种可能：

  • autocommit = 0：取消自动提交功能
  • autocommit = 1：使用自动提交功能（默认值）

start transaction 比 begin 语句强大的一点是：可以在 start transaction 语句后面跟随几个修饰符，用来设置事务的访问模式，修饰符如下所示：

  • read only：标识当前事务是一个只读事务。即该事务内的操作只能读取数据，而不能修改数据。
  • read write：标识当前事务是一个读写事务。即该事务内的操作既可以读取数据，也可以修改数据。
  • with consistent snapshot：启动一致性读。即执行该命令后立即生成 ReadView，而不用等到第一条 select 语句执行。

如果我们想在 start transaction 后面跟随多个修饰符的话，使用逗号将修饰符分开即可，

如果不显式的指定事务的访问模式，那么该事务的访问模式默认为：读写模式。

保存点 savepoint

可以用 savepoint 保存点名称; 语句创建保存点，方便后续回滚到指定保存点。

保存点就是在事务对应的数据库语句中打几个点，我们在调用 rollback 语句时，可以回滚到指定的保存点，保留部分操作而非回滚到事务执行之前的状态。

当我们想回滚到指定的保存点时，可以使用这个语句：rollback [work] to [savepoint] 保存点名称;（单词 work 和 savepoint 可有可无）。

如果 rollback 语句后没有跟随保存点名称的话，会直接回滚到事务执行之前的状态。

如果我们想删除某个保存点，可以使用这个语句：release savepoint 保存点名称;

completion_type 参数

MySQL 中 completion_type 参数的取值有 3 种可能：

  • completion=0（no_chain），这种情况下，当我们执行 commit 的时候会提交事务，在执行下一个事务时，还是需要我们使用 start transaction 或者 begin 来开启事务。（参数的默认值）
  • completion=1（chain），这种情况下，当我们提交事务时，相当于执行了 commit and chain，也就是开启一个链式事务；即当我们提交事务之后，会开启一个相同隔离级别的事务。
  • completion=2（release），这种情况下，当我们提交事务时，相当于执行了 commit and release；即当我们事务之后，会自动与服务器断开连接。

事务的特性：ACID

事务的特性分别是：原子性 (Atomicity)、一致性 (Consistency)、隔离性 (Isolation)、持久性 (Durability)。

下面我们分别介绍这四个特性。

一致性：一个事务能够正确地将数据从一个一致性的状态，转换到另一个一致性的状态。

数据的一致性状态是指数据满足我们事先定义好的约束规则。也就是在事务执行的过程中，不论出现什么问题（比如停电、宕机），最终的执行结果都是满足我们事先定义好的约束规则的。

数据的一致性就是正确性。

原子性：一个事务中包含的所有操作，要么全部执行，要么一个都不执行，即 all-or nothing。

事务在执行过程中出现故障（宕机、断电、进程崩溃、某种完整性约束被违反），导致操作不能全部执行时，事务会被回滚 (Rollback) 到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

隔离性：如果多个事务并发执行，事务之间不应该出现相互影响的情况，它其实就是数据库的并发控制。

数据库试图通过事务隔离来对应用开发者隐藏，事务并发时可能出现的各种异常情况。

在实践中，由于考虑到性能的问题，会在高性能与正确性之间做一个权衡。使用者可以根据自己的业务场景，选择一个合适的隔离级别。

持久性：如果一个事务已经提交成功，那么不论出现什么问题（比如停电、宕机、存储介质发生故障、数据库崩溃），事务所写入的任何数据都不会丢失。

参考资料

掘金小册《MySQL 是怎样运行的：从根儿上理解 MySQL》

14丨什么是事务处理，如何使用COMMIT和ROLLBACK进行操作？-极客时间 (geekbang.org)

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