前言
2022/8/9 18:05
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第13章 事务基础知识
1.数据库事务概述
事务是数据库区别于文件系统的重要特性之一，当有了事务就会让数据库始终保持一致性，同时还能通过事务的机制恢复到某个时间点，这样可以保证已提交到数据库的修改不会因为系统崩溃而丢失
1.1 存储引擎支持情况
SHOW ENGINES 命令来查看当前 MySQL 支持的存储引擎都有哪些，以及这些存储引擎是否支持事务。
SHOW ENGINES; /* +--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+ | Engine | Support | Comment | Transactions | XA | Savepoints | +--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+ | FEDERATED | NO | Federated MySQL storage engine | NULL | NULL | NULL | | MEMORY | YES | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables | NO | NO | NO | | InnoDB | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys | YES | YES | YES | | PERFORMANCE_SCHEMA | YES | Performance Schema | NO | NO | NO | | MyISAM | YES | MyISAM storage engine | NO | NO | NO | | MRG_MYISAM | YES | Collection of identical MyISAM tables | NO | NO | NO | | BLACKHOLE | YES | /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) | NO | NO | NO | | CSV | YES | CSV storage engine | NO | NO | NO | | ARCHIVE | YES | Archive storage engine | NO | NO | NO | +--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+ */
能看出在MysQL中，只有InnoDB是支持事务的
1.2 基本概念
**事务：**一组逻辑操作单元，使数据从一种状态变换到另一种状态。
事务处理的原则：保证所有事务都作为 一个工作单元 来执行，即使出现了故障，都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时，要么所有的事务都被提交( commit )，那么这些修改就 永久 地保存下来；要么数据库管理系统将 放弃 所作的所有 修改 ，整个事务回滚( rollback )到最初状态。
#案例: AA用户给BB用户转账100 UPDATE accounts SET money = money - 50 WHERE NAME = 'AA'; #服务器宕机 UPDATE accounts SET money = money + 50 WHERE NAME = 'BB';
1.3 事务的ACID特性
- 原子性(atomicity)
原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，要么全部提交，要么全部失败回滚。即要么转账成功，要么转账失败，是不存在中间的状态。如果无法保证原子性会怎么样?就会出现数据不一致的情形，A账户减去100元，而B账户增加100元操作失败，系统将无故丢失100元。
一致性(consistency)
(国内很多网站上对一致性的阐述有误，具体你可以参考wikipedia对Consistency的阐述)
根据定义，一致性是指事务执行前后，数据从一个合法性状态变换到另外一个合法性状态。这种状态是语义上的而不是语法上的，跟具体的业务有关。
补充：
某本书上的一致性概念–> 一致性:在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设规则，这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发地完成预定的工作。
那什么是合法的数据状态呢?满足预定的约束的状态就叫做合法的状态。通俗一点，这状态是由你自己来定义的(比如满足现实世界中的约束)。满足这个状态，数据就是一致的，不满足这个状态，数据就是不一致的!如果事务中的某个操作失败了，系统就会自动撤销当前正在执行的事务，返回到事务操作之前的状态。
举例1:A账户有200元，转账300元出去，此时A账户余额为-100元。你自然就发现了此时数据是不一致的，为什么呢?因为你定义了一个状态，余额这列必须>=0。
举例2:A账户200元。转账50元给B账户，A账户的钱扣了，但是B账户因为各种意外，余额并没有增加。你也知道此时数据是不一致的，为什么呢?因为你定义了一个状态，要求A+E的总余额必须不变。
举例3:在数据表中将姓名字段设置为唯一性约束，这时当事务进行提交或者事务发生回滚的时候，如果数据表中的姓名不唯一，就破坏了事务的一致性要求。
- 隔离型(isolation)
联系操作系统的临界区的概念
事务的隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰 ，即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
如果无法保证隔离性会怎么样？假设A账户有200元，B账户0元。A账户往B账户转账两次，每次金额为50元，分别在两个事务中执行。如果无法保证隔离性，会出现下面的情形：
UPDATE accounts SET money = money - 50 WHERE NAME = 'AA'; UPDATE accounts SET money = money + 50 WHERE NAME = 'BB';
- 持久性（durability）
持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是 永久性的 ，接下来的其他操作和数据库故障不应该对其有任何影响。
持久性是通过 事务日志 来保证的。日志包括了 重做日志 和 回滚日志 。当我们通过事务对数据进行修改的时候，首先会将数据库的变化信息记录到重做日志中，然后再对数据库中对应的行进行修改。这样做的好处是，即使数据库系统崩溃，数据库重启后也能找到没有更新到数据库系统中的重做日志，重新执行，从而使事务具有持久性。
总结
ACID是事务的四大特性，在这四个特性中，原子性是基础，隔离性是手段，一致性是约束条件，而持久性是目的。
数据库事务，其实就是数据库设计者为了方便起见，把需要保证原子性、隔离性、一致性和持久性的一个或多个数据库操作称为一个事务
1.4 事务的状态
我们现在知道 事务 是一个抽象的概念，它其实对应着一个或多个数据库操作，MySQL根据这些操作所执行的不同阶段把 事务 大致划分成几个状态：
活动的（active）
事务对应的数据库操作正在执行过程中时，就说该事务处在 活动的 状态。
部分提交的（partially committed）
当事务中的最后一个操作执行完成，但由于操作都在内存中执行，所造成的影响并 没有刷新到磁盘时，我们就说该事务处在 部分提交的 状态。
失败的（failed）
当事务处在 活动的 或者 部分提交的 状态时，可能遇到了某些错误（数据库自身的错误、操作系统错误或者直接断电等）而无法继续执行，或者人为的停止当前事务的执行，就说该事务处在失败的状态
中止的（aborted）
如果事务执行了一部分而变为失败的 状态，那么就需要把已经修改的事务中的操作还原到事务执行前的状态。换句话说，就是要撤销失败事务对当前数据库造成的影响。把这个撤销的过程称之为 回滚 。当 回滚 操作执行完毕时，也就是数据库恢复到了执行事务之前的状态，就说该事务处在了 中止的 状态。
举例：
UPDATE accounts SET money = money - 50 WHERE NAME = 'AA'; UPDATE accounts SET money = money + 50 WHERE NAME = 'BB';
- 提交的（committed）
当一个处在部分提交的状态的事务将修改过的数据都同步到磁盘上之后，就可以说该事务处在了提交的状态。
一个基本的状态转换图如下所示：
图中可见，只有当事务处于提交的或者中止的状态时，一个事务的生命周期才算是结束了。对于已经提交的事务
来说，该事务对数据库所做的修改将永久生效，对于处于中止状态的事务，该事务对数据库所做的所有修
被回滚到没执行该事务之前的状态。
2. 如何使用事务
使用事务有两种方式，分别为显式事务和隐式事务
2.1 显式事务
#09-事务的基础知识 #1.事务的完成过程 #步骤1：开启事务： #步骤2：一系列的DML操作 #... #步骤3：结束的状态：提交的状态（COMMIT）、中止的状态（ROLLBACK）
步骤1： START TRANSACTION 或者 BEGIN ，作用是显式开启一个事务。
BEGIN; #或者 START TRANSACTION;
START TRANSACTION 语句相较于 BEGIN 特别之处在于，后边能跟随几个 修饰符 ：
① READ ONLY ：标识当前事务是一个 只读事务 ，也就是属于该事务的数据库操作只能读取数据，而不
能修改数据。
补充:只读事务中只是不允许修改那些其他事务也能访问到的表中的数据，对于临时表来说(使用CREATE TMEPORARY TABLE创建的表)，由于它们只能在当前会话中可见，所以只读事务其实也是可以对临时表进行增、删、改操作的
② READ WRITE ：标识当前事务是一个读写事务 ，也就是属于该事务的数据库操作既可以读取数据，也可以修改数据。
③ WITH CONSISTENT SNAPSHOT ：启动一致性读。
比如:
START TRANSACTION READ ONLY;#开启一个只读事务
START TRANSACTION READ ONLY,WITH CONSISTENT SNAPSHOT;#开启只读事多和一致性读
START TRANSACTION READ WRITE,WITH CONSISTENT SNAPSHOT;#开启读写事务和一致性读
注意:
`
READ ONLY和READ WRITE是用来设置所谓的事务访问模式的，就是以只读还是读写的方式来访问数据库中的数据，一个事务的访问模式不能同时既设置为只读的又设置为读写的，所以不能同时把READ ONLY和READ WRITE放到START TRANSACTION语句后边
如果不显式指定事务的访问模式，那么该事务的访问模式就是读写模式。
**步骤2：**一系列事务中的操作（主要是DML，不含DDL）
**步骤3：**提交事务 或 中止事务（即回滚事务）
# 提交事务。当提交事务后，对数据库的修改是永久性的 COMMIT;
# 回滚事务。即撤销正在进行的所有没有提交的修改 ROLLBACK; # 将事务回滚到某个保存点 ROLLBACK TO [SAVEPOINT]
其中关于SAVEPOINT相关操作有:
#在事务中创建保存点，方便后续针对保存点进行回滚。一个事务中可么存在多个保存点 SAVEPOINT 保存点名称;
#删除某个保存点 RELEASE SAVEPOINT保存点名称；
#2.显式事务 #2.1 如何开启？使用关键字：start transaction 或 begin # start transaction 后面可以跟read only/read write（默认） / with consistent snapshot #2.2 保存点（SAVEPOINT）
2.2 隐式事务
MySQL中有一个系统变量 autocommit ：
SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit'; /* +---------------+-------+ | Variable_name | Value | +---------------+-------+ | autocommit | ON | +---------------+-------+ */
默认情况下，如果不显式的使用START TRANSACTION或者BEGIN语句开启一个事务，那么每一条语句都算是一个独立的事务，这种特性称之为事务的自动提交。也就是说，不以START TRANSACTION或者BEGIN语句显式的开启一个事务，那么下边这两条语句就相当于放到两个独立的事务中去执行
#3.隐式事务 #3.1 关键字：autocommit #set autocommit = false; SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit';#默认是ON UPDATE account SET balance = balance - 10 WHERE id = 1; #此时这条DML操作是一个独立的事务 UPDATE account SET balance = balance + 10 WHERE id = 2; #此时这条DML操作是一个独立的事务
当然，如果想关闭这种 自动提交 的功能，可以使用下边两种方法之一：
- 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前会暂时关闭掉自动提交的功能。 - 把系统变量
autocommit的值设置为OFF，就像这样：
SET autocommit = OFF; #或 SET autocommit = 0;
这样的话，写入的多条语句就算是属于同一个事务了，直到我们显式的写出COMNIT语句来把这个事务提交掉，或者显式的写出ROLLBACK语句来把这个事务回滚掉。
补充: Oracle 默认不自动提交，需要手写COMMIT命令，而MySQL 默认自动提交。
#3.2 如何关闭自动提交？ #方式1： SET autocommit = FALSE; #针对于DML操作是有效的，对DDL操作是无效的。 UPDATE account SET balance = balance - 10 WHERE id = 1; UPDATE account SET balance = balance + 10 WHERE id = 2; COMMIT; #或rollback; #方式2：在autocommit为true的情况下，使用start transaction 或begin开启事务，那么DML操作就不会自动提交数据 START TRANSACTION; UPDATE account SET balance = balance - 10 WHERE id = 1; UPDATE account SET balance = balance + 10 WHERE id = 2; COMMIT; #或rollback;
