引入

1. 什么是计算机中的事务

事务的定义：在一个业务中，有很多操作步骤 / 任务，而事务对应的就是某项操作中不可再分割的单元，这个单元要么全部执行完，要么不执行。

MySQL 事务：一条 SQL 语句所产生的增删查改操作。(或是多条 SQL 语句、整个程序所产生的结果)

2. 计算机中为什么需要事务

举个经典的转账例子，看看使用事务和不使用事务之间的区别。

小明有 500 元，小红也有 500 元，现在正常情况下，小明转出 200 元，余额为 300；小红收到 200 元，余额为 700 元。

不使用事务和使用事务，两者的对比：

一、事务

1. 事务的回滚 (roll back)

事务的回滚：当程序出现异常，系统将将程序恢复到上一次状态的行为。

比如：上面转账系统出现问题时，系统重新将小明转出去的 200 元数据，又返回给了小明的账户中。

在 MySQL 数据库中，其实也是一样的，若增删查改数据库的过程中，出现了异常，系统就会自动将数据回滚，做到了间接的 " 不污染数据库 "。

2. 事务的基本特性 (ACID)

(1) 原子性 (Atomicity)

原子性又被称为不可分割性。

原子性：一个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。如果事务在执行过程中发生错误，会被回滚到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

在 MySQL 数据库的操作中表示：要么将这个操作所用到的 SQL 全部执行完，要么一个 SQL 都不执行。

(2) 一致性 (Consistency)

一致性：在事务执行前后，数据库的完整性没有被破坏。这表示事务增删改查的数据必须完全符合所有的预设规则，即数据库中的数据都是合理合法的。

比方说：还是上面的转账的例子，事务需要遵循程序的规则，在不出现意外的情况下，小明给小红转了 200 元，那么小明就只能剩下 300 元，而小红的存款就必须得是 700 元。即事务执行前后，遵循数据严格的传输规则。

(3) 持久性 (Isolation)

持久性：一旦事务执行结束后，那么它对数据的增删改查就是永久的，即便系统故障也不会丢失。

(4) 隔离性 (Durability)

隔离性：数据库允许多个并发事务同时对其数据进行增删改查，隔离性可以防止多个事务并发执行时，而由于交叉执行所导致数据的不一致的情况。事务隔离分为不同级别，包括读未提交、读提交、可重复读和串行化。

二、并发与串行的概念

事务的隔离级别和事务的隔离性是息息相关的，隔离是相对于并发来说的，而并发的反面就是串行。所以说，隔离就是不同程度的并发。

举个例子：

情况(1)：大学辅导员在班级群里发了一个在线文档，让同学们填。因为是在线的文档，所以每个同学都可以在同一时间内输入自己的信息，这就是并发执行。

情况(2)：如果说，辅导员让同学们排队，一个一个地填写纸质的表格，那么这时候，就是串行，也叫做序列化。

结论： 可以看到，并发执行速度快，所有同学可以在最短的时间内填好表格，但可能会发生 " 同学A " 把信息填写到 " 同学B " 那一栏的表格的这种错误情况。而后者串行速度慢，但是每个同学填写表格之间互相不影响，基本不会出错。

问：既然并发和串行都有自己的优缺点，那么能不能 " 取其精华、去其糟粕 " 呢？

答：要做到完全融合两者的优点是不可能的！但在实际问题中，我们可以根据实际需要来调整数据库的隔离级别，通过不同的隔离级别控制事务之间的隔离性，同时也就控制了并发程度。

三、并发事务所产生的问题

并发事务所产生的问题也就是对应着 MySQL 中事务的隔离级别。

1. 脏读

脏读：事务A 读取到了 事务B 未提交保存的数据，之后 事务B 进行了回滚操作，从而导致 事务A 读取了一个不存在的脏数据。

举个例子：大学辅导员让班长创建一个在线文档， 统计一下全班的学号，班里总共有30 人，但文档统计到 20 个人的时候，班长就提交给了辅导员，后来班长检查后发现文档没填完，于是就将在线文档撤回了。然而，恰巧此时，辅导员读取到了这个不完整的文档，那么这就是一份临时的脏数据。

2. 不可重复读

不可重复读：在同一个事务中，同一个查询操作在不同的时间得到了不同的结果。

举个例子：在同一个事务中，同一个查询操作在 t1时刻、t2 时刻，得到了不同的结果，这是因为在 t1 和 t2 时刻之间，有另一个事务对数据进行了修改。

3. 幻读

幻读：一个事务执行的过程中进行了多次查询，多次查询的结果都不一样，可能多了一行记录或少了一条记录，这种操作是一种特殊的不可重读读。

比方说：还是上面那个大学辅导员让班长创建一个在线文档的例子，当班长让30 位同学填写数据，然而，班长临时有事，当学号填写到10 号的时候，班长检查了一下没问题，他就交给了副班长去处理这件事情。但副班长不知道有没有填完，就直接把在线文档发给辅导员了，辅导员接收文件后，发现文档不完整，又打回去重新弄。之后，副班长有事，让学习委员来处理这件事，同样地，当学号填写了 20号的时候，学习委员就把文档交给辅导员了，最后又被打回来了。而辅导员第一次读的文档是 10个同学的，第二次读的文档是 20个同学的，它们都是错误的信息…这就是幻读问题。

注意事项

虽然幻读和不可重复读很像，但不可重复读侧重于数据修改，两次读取到的同一行数据不一样；而幻读侧重于添加或删除，两次查询的 MySQL 记录行数不同。

不可重复读：

幻读：

解决方式

那么如何解决以上三种方式呢？

选择串行的方式，完全禁止并发事务的发生。

解决方式：大学辅导员可以让班长画一张 30 个格子的表格，让每个同学排队，线下填写表格，前一个同学填好了表格，就把表格拿给下一位同学，直至最后一位同学填好了给班长，班长检查正确无误之后，再提交给辅导员。

四、MySQL中事务的隔离级别

MySQL中事务的隔离级别，提供了四种：

1. 读未提交 (read uncommitted)

读未提交 (也叫未提交读)：在该隔离级别中，事务A 可以读取到事务B 中未提交的数据。鉴于此，若 事务B 未提交的数据发生了回滚操作，那么 事务A 就直接读到了错误的数据，由此产生的问题称之为脏读。

也就是说，读未提交使得事务之间隔离级别最低，所以并发程度最高，但会引入脏读问题。进而引入不可重复读、幻读问题。

2. 读已提交 (read committed)

读已提交 (也叫提交读)：在该隔离级别中，事务能读取到已经提交事务的数据，因此它不会有脏读问题。然而鉴于此，一个事务在不同时间的相同 SQL 查询中，可能会得到数据内容不同的结果，这种问题称之为不可重复读。

也就是说，读已提交使得事务之间隔离级别依旧较低，所以并发程度也就较高，但它解决了脏读问题。引入不可重复读问题，进而引入了幻读问题。

3. 可重复读 (repeatable read)

可重复读：MySQL 默认的事务隔离级别。 可重复读有效地解决了 " 不可重复读 " 的问题，但还存在幻读的问题。所谓的幻读指的是，在同一事务的不同时间使用相同 SQL 查询时，会产生不同的记录数目。

4. 串行化 / 序列化 (serializable)

串行化：事务最高隔离级别。它会强制事务排序，使之不会发生冲突，从而解决了脏读、不可重复读和幻读问题。但其执行效率低，所以真正使用的场景并不多。

小结