前言

在后端開(kāi)發(fā)中，你是否遇到過(guò)這樣的糟心場(chǎng)景？用戶支付成功，余額扣了但訂單卻沒(méi)生成；批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)突然斷電，重啟后部分?jǐn)?shù)據(jù)重復(fù)、部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失……這些“數(shù)據(jù)翻車”的背后，幾乎都藏著一個(gè)共同的漏洞——沒(méi)用好 MySQL 事務(wù)。

如果把數(shù)據(jù)庫(kù)比作一個(gè)繁忙的倉(cāng)庫(kù)，那數(shù)據(jù)操作就是工人搬運(yùn)貨物的過(guò)程。要是搬運(yùn)到一半突然停電，貨物扔在半路、貨架空空如也，整個(gè)倉(cāng)庫(kù)就會(huì)陷入混亂。而 MySQL 事務(wù)，就是給這個(gè)搬運(yùn)過(guò)程裝了一道“安全鎖”：要么把所有貨物完好地搬到位，要么一旦出問(wèn)題就退回原點(diǎn)，絕不留下半拉子工程。今天我們就扒透事務(wù)的底層邏輯，教你用它把數(shù)據(jù)安全牢牢握在手里。

一、事務(wù)的概念以及使用場(chǎng)景

事務(wù)把一組SQL語(yǔ)句打包成為一個(gè)整體，在這組SQL的執(zhí)行過(guò)程中，要么全部成功，要么全部失敗。這組SQL語(yǔ)句可以是一條也可以是多條。

以一個(gè)轉(zhuǎn)賬例子為例：

初始狀態(tài)：

先進(jìn)行張三余額減少100

UPDATE bank_account set balance = balance - 100 where name = '張三';

在進(jìn)行李四余額增加100

UPDATE bank_account set balance = balance + 100 where name = '李四';

如果轉(zhuǎn)賬成功，應(yīng)該有以下結(jié)果：

1. 張三的賬戶余額減少 100 ，變成 900 ，李四的賬戶余額增加了 100 ，變成 1100 ，不能出現(xiàn)張三的余額減少而李四的余額沒(méi)有增加的情況；
2. 張三和李四在發(fā)生轉(zhuǎn)賬前后的總額不變，也就是說(shuō)轉(zhuǎn)賬前張三和李四的余額總數(shù)為1000+1000=2000 ，轉(zhuǎn)賬后他們的余額總數(shù)為 900+1100=2000 ；
3. 轉(zhuǎn)賬后的余額結(jié)果應(yīng)當(dāng)保存到存儲(chǔ)介質(zhì)中，以便以后讀?。?/li>
4. 還有一點(diǎn)需要要注意，在轉(zhuǎn)賬的處理過(guò)程中張三和李四的余額不能因其他的轉(zhuǎn)賬事件而受到干擾；

這四點(diǎn)在事務(wù)的整個(gè)執(zhí)行過(guò)程中必須要得到保證，這也就是事務(wù)的 ACID 特性

二、事務(wù)的ACID特性

數(shù)據(jù)安全的“四梁八柱”

事務(wù)的ACID特性指的是 Atomicity (原子性)， Consistency (一致性)， Isolation (隔離性) 和 Durability (持久性)。

1. Atomicity (原子性)

一個(gè)事務(wù)中的所有操作，要么全部成功，要么全部失敗，不會(huì)出現(xiàn)只執(zhí)行了一半的情況，如果事務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤，會(huì)回滾（ Rollback ）到事務(wù)開(kāi)始前的狀態(tài)，就像這個(gè)事務(wù)從來(lái)沒(méi)有執(zhí)行過(guò)一樣；

2. Consistency (一致性)

在事務(wù)開(kāi)始之前和事務(wù)結(jié)束以后，數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性不會(huì)被破壞。這表示寫入的數(shù)據(jù)必須完全符合所有的預(yù)設(shè)規(guī)則，包括數(shù)據(jù)的精度、關(guān)聯(lián)性以及關(guān)于事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中服務(wù)器崩潰后如何恢復(fù)；

3. Isolation (隔離性)

數(shù)據(jù)庫(kù)允許多個(gè)并發(fā)事務(wù)同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫和修改，隔離性可以防止多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)?時(shí)由于交叉執(zhí)行而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致。事務(wù)可以指定不同的隔離級(jí)別，以權(quán)衡在不同的應(yīng)?場(chǎng)景下數(shù)據(jù)庫(kù)性能和安全；

4. Durability (持久性)

事務(wù)處理結(jié)束后，對(duì)數(shù)據(jù)的修改將永久的寫入存儲(chǔ)介質(zhì)，即便系統(tǒng)故障也不會(huì)丟失

三、為什么要使用事務(wù)

事務(wù)具備的ACID特性，是我們使用事務(wù)的原因，在我們?nèi)粘５臉I(yè)務(wù)場(chǎng)景中有大量的需求要用事務(wù)來(lái)保證。支持事務(wù)的數(shù)據(jù)庫(kù)能夠簡(jiǎn)化我們的編程模型, 不需要我們?nèi)タ紤]各種各樣的潛在錯(cuò)誤和并發(fā)問(wèn)題，在使用事務(wù)過(guò)程中，要么提交，要么回滾，不用去考慮網(wǎng)絡(luò)異常，服務(wù)器宕機(jī)等其他因素，因此我們經(jīng)常接觸的事務(wù)本質(zhì)上是數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì) ACID 模型的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，是為應(yīng)用層服務(wù)的。

四、那么該如何使用事務(wù)呢

要使用事務(wù)那么數(shù)據(jù)庫(kù)就要支持事務(wù)，在MySQL中支持事務(wù)的存儲(chǔ)引擎是InnoDB，可以通過(guò)show engines; 語(yǔ)句查看：

語(yǔ)法:

開(kāi)始一個(gè)新的事務(wù)

START TRANSACTION;
# 或  
BEGIN；

提交當(dāng)前事務(wù)，并對(duì)更改持久化保存

COMMIT;

回滾當(dāng)前事務(wù)，取消其更改

ROLLBACK;

• START TRANSACTION 或 BEGIN 開(kāi)始?個(gè)新的事務(wù)；

• COMMIT 提交當(dāng)前事務(wù)，并對(duì)更改持久化保存；

• ROLLBACK 回滾當(dāng)前事務(wù)，取消其更改；

• 無(wú)論提交還是回滾，事務(wù)都會(huì)關(guān)閉

開(kāi)啟一個(gè)事務(wù)，執(zhí)行修改后回滾

開(kāi)啟事務(wù)

表中數(shù)據(jù)

執(zhí)行sql使張三余額減少100

執(zhí)行sql使李四余額增加100

發(fā)現(xiàn)此時(shí)的余額相比之前已經(jīng)修改了

執(zhí)行回滾操作

發(fā)現(xiàn)回到了初始狀態(tài)值

開(kāi)啟?個(gè)事務(wù)，執(zhí)行修改后提交

開(kāi)啟事務(wù)，先查看表中的初始值

再次執(zhí)行張三減100，李四加100操作

進(jìn)行事務(wù)提交

再查詢發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已被修改，說(shuō)明數(shù)據(jù)已經(jīng)持久化到磁盤

在事務(wù)執(zhí)行的過(guò)程中設(shè)置保存點(diǎn)，回滾時(shí)指定保存點(diǎn)可以把數(shù)據(jù)恢復(fù)到保存點(diǎn)的狀態(tài)

在次進(jìn)行開(kāi)啟事務(wù)并對(duì)張三減100，李四加100操作

我們來(lái)設(shè)置保存點(diǎn)，看看最終效果如何

SAVEPOINT savepoint1;

對(duì)張三減100，李四加100操作

設(shè)置第?個(gè)保存點(diǎn)

SAVEPOINT savepoint2;

插入一條新記錄

insert into bank_account values (null, '王五', 1000);

回滾到第二個(gè)保存點(diǎn)

 ROLLBACK TO savepoint2;

發(fā)現(xiàn)回滾到了插入王五數(shù)據(jù)前

回滾到第?個(gè)保存點(diǎn)

當(dāng)回滾時(shí)不指定保存點(diǎn)，直接回滾到事務(wù)開(kāi)始時(shí)的原始狀態(tài)，事務(wù)關(guān)閉

自動(dòng)/手動(dòng)提交事務(wù)

查看當(dāng)前事務(wù)是否自動(dòng)提交可以使?以下語(yǔ)句

 show variables like 'autocommit';

設(shè)置事務(wù)自動(dòng)提交

mysql> SET AUTOCOMMIT=1; 方式一

mysql> SET AUTOCOMMIT=ON; 方式二

設(shè)置事務(wù)手動(dòng)提交

mysql> SET AUTOCOMMIT=0; 方式一

mysql> SET AUTOCOMMIT=OFF;方式二

•只要使用START TRANSACTION 或 BEGIN 開(kāi)啟事務(wù)，必須要通過(guò) COMMIT 提交才會(huì)持久化，與是否設(shè)置 SET autocommit 無(wú)關(guān)。

• 手動(dòng)提交模式下，不用顯示開(kāi)啟事務(wù)，執(zhí)行修改操作后，提交或回滾事務(wù)時(shí)直接使用 commit或 rollback

• 已提交的事務(wù)不能回滾

五、進(jìn)階

隔離級(jí)別——解決“并發(fā)事務(wù)”的沖突

MySQL服務(wù)可以同時(shí)被多個(gè)客戶端訪問(wèn)，每個(gè)客戶端執(zhí)行的DML語(yǔ)句以事務(wù)為基本單位，那么不同的客戶端在對(duì)同一張表中的同一條數(shù)據(jù)進(jìn)行修改的時(shí)候就可能出現(xiàn)相互影響的情況，為了保證不同的事務(wù)之間在執(zhí)行的過(guò)程中不受影響，那么事務(wù)之間就需要要相互隔離，這種特性就是隔離性。

隔離性是為了解決“多個(gè)事務(wù)同時(shí)執(zhí)行”的沖突。但“隔離”的程度不同，性能和安全性也會(huì)有差異。MySQL 提供了 4 種隔離級(jí)別，從低到高分別是：

事務(wù)的隔離級(jí)別分為全局作用域和會(huì)話作用域，查看不同作用域事務(wù)的隔離級(jí)別，可以使用以下的方式：

全局作用域

SELECT @@GLOBAL.transaction_isolation;

會(huì)話作用域

SELECT @@SESSION.transaction_isolation;

可以看到默認(rèn)的事務(wù)隔離級(jí)別是REPEATABLE-READ(可重復(fù)讀)

設(shè)置事務(wù)的隔離級(jí)別和訪問(wèn)模式，可以使用以下語(yǔ)法：

通過(guò)GLOBAL|SESSION分別指定不同作用域的事務(wù)隔離級(jí)別

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL level|access_mode;

# 隔離級(jí)別
level: {
 REPEATABLE READ # 可重復(fù)讀
 | READ COMMITTED # 讀已提交
 | READ UNCOMMITTED # 讀未提交
 | SERIALIZABLE # 串?化
}

# 訪問(wèn)模式
access_mode: {
 READ WRITE # 表?事務(wù)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)?讀寫
 | READ ONLY
 }

# ?式?
SET GLOBAL transaction_isolation = 'SERIALIZABLE';
# 注意使?SET語(yǔ)法時(shí)有空格要?"-"代替
SET SESSION transaction_isolation = 'REPEATABLE-READ'; 
# ?式?
SET @@GLOBAL.transaction_isolation='SERIALIZABLE';
# 注意使?SET語(yǔ)法時(shí)有空格要?"-"代替
SET @@SESSION.transaction_isolation='REPEATABLE-READ';

不同隔離級(jí)別存在的問(wèn)題：

READ UNCOMMITTED - 讀未提交與臟讀

出現(xiàn)在事務(wù)的 READ UNCOMMITTED 隔離級(jí)別下，由于在讀取數(shù)據(jù)時(shí)不做任何限制，所以并發(fā)性能很高，但是會(huì)出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，比如在事務(wù)A中執(zhí)行了?條 INSERT 語(yǔ)句，在沒(méi)有執(zhí)行COMMIT 的情況下，會(huì)在事務(wù)B中被讀取到，此時(shí)如果事務(wù)A執(zhí)行回滾操作，那么事務(wù)B中讀取到事務(wù)A寫入的數(shù)據(jù)將沒(méi)有意義，我們把這個(gè)理象叫做 “臟讀”.

臟讀：事務(wù)A修改了工資（但沒(méi)提交），事務(wù)B讀到了這個(gè)“未提交的修改”；之后事務(wù)A回滾，事務(wù)B讀到的就是“臟數(shù)據(jù)”（比如A把工資從5000改成8000，B看到8000，A回滾后，B以為工資還是8000）。

READ COMMITTED - 讀已提交與不可重復(fù)讀

為了解決臟讀問(wèn)題，可以把事務(wù)的隔離級(jí)別設(shè)置為 READ COMMITTED ，這時(shí)事務(wù)只能讀到了其他事務(wù)提交之后的數(shù)據(jù)，但會(huì)出現(xiàn)不可重復(fù)讀的問(wèn)題，比如事務(wù)A先對(duì)某條數(shù)據(jù)進(jìn)?了查詢，之后事務(wù)B對(duì)這條數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改，并且提交( COMMIT )事務(wù)，事務(wù)A再對(duì)這條數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢時(shí)，得到了事務(wù)B修改之后的結(jié)果，這導(dǎo)致了事務(wù)A在同一個(gè)事務(wù)中以相同的條件查詢得到了不同的值，這個(gè)現(xiàn)象要"不可重復(fù)讀"。

不可重復(fù)讀：事務(wù)B第一次查工資是5000，事務(wù)A修改工資為8000并提交；事務(wù)B再次查工資，變成了8000——同一事務(wù)內(nèi)，兩次讀的結(jié)果不一致。

REPEATABLE READ - 可重復(fù)讀與幻讀

為了解決不可重復(fù)讀問(wèn)題，可以把事務(wù)的隔離級(jí)別設(shè)置為 REPEATABLE READ ，這時(shí)同一個(gè)事務(wù)中讀取的數(shù)據(jù)在任何時(shí)候都是相同的結(jié)果，但還會(huì)出現(xiàn)?個(gè)問(wèn)題，事務(wù)A查詢了一個(gè)區(qū)間的記錄得到結(jié)果集A，事務(wù)B向這個(gè)區(qū)間的間隙中寫入了一條記錄并提交，事務(wù)A再查詢這個(gè)區(qū)間的結(jié)果集時(shí)會(huì)查到事務(wù)B新寫入的記錄得到結(jié)果集B，兩次查詢的結(jié)果集不一致，這個(gè)現(xiàn)象就是"幻讀"。

幻讀：事務(wù)B查詢“工資>5000的員工數(shù)”是10人，事務(wù)A新增了一個(gè)工資6000的員工并提交；事務(wù)B再次查詢，結(jié)果變成11人——像出現(xiàn)了“幻覺(jué)”。

注意：隔離級(jí)別越高，數(shù)據(jù)越安全，但并發(fā)性能越低。比如“串行化”會(huì)把事務(wù)變成“排隊(duì)執(zhí)行”，雖然不會(huì)有任何沖突，但在高并發(fā)場(chǎng)景（如秒殺）下，會(huì)直接導(dǎo)致系統(tǒng)卡死——所以千萬(wàn)別盲目追求“最高隔離級(jí)別”。

六、避坑指南

這些事務(wù)“陷阱”一定要避開(kāi)

即使理解了 ACID 和隔離級(jí)別，實(shí)際開(kāi)發(fā)中還是容易踩坑。分享 3 個(gè)最常見(jiàn)的陷阱：

1. 陷阱1

把“非事務(wù)安全表”當(dāng)事務(wù)表用

MySQL 中，只有 InnoDB 引擎支持事務(wù)，MyISAM、MEMORY 等引擎不支持事務(wù)。如果你的表是 MyISAM 引擎，就算寫了 BEGIN TRANSACTION 和 COMMIT，也不會(huì)有任何事務(wù)效果——執(zhí)行到一半失敗，數(shù)據(jù)照樣會(huì)“翻車”。

解決辦法：創(chuàng)建表時(shí)明確指定 InnoDB 引擎：

CREATE TABLE user (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    balance INT NOT NULL
) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

2. 陷阱2

在事務(wù)中執(zhí)行“非事務(wù)操作”

比如在事務(wù)里執(zhí)行 DROP TABLE、ALTER TABLE 等 DDL 語(yǔ)句——這些語(yǔ)句會(huì)自動(dòng)提交事務(wù)，導(dǎo)致之前的操作被強(qiáng)制 COMMIT，后續(xù)的 ROLLBACK 失效。

例子：

START TRANSACTION;
UPDATE user SET balance = balance - 100 WHERE id = 1; -- 第一步
ALTER TABLE user ADD COLUMN phone VARCHAR(20); -- 執(zhí)行DDL，自動(dòng)提交事務(wù)
UPDATE user SET balance = balance + 100 WHERE id = 2; -- 這步會(huì)開(kāi)啟新事務(wù)
ROLLBACK; -- 只能回滾第二步，第一步的“減100”已經(jīng)被提交，無(wú)法回滾

解決辦法：DDL 語(yǔ)句不要放在事務(wù)里執(zhí)行；如果必須執(zhí)行，先確保當(dāng)前沒(méi)有未提交的事務(wù)。

3. 陷阱3

事務(wù)過(guò)大，導(dǎo)致鎖等待或死鎖

如果一個(gè)事務(wù)包含大量操作（比如批量更新10萬(wàn)條數(shù)據(jù)），會(huì)導(dǎo)致事務(wù)執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，占用數(shù)據(jù)庫(kù)鎖的時(shí)間也變長(zhǎng)——其他事務(wù)需要等待這個(gè)鎖釋放，容易出現(xiàn)“鎖等待超時(shí)”；如果兩個(gè)事務(wù)互相等待對(duì)方的鎖，還會(huì)導(dǎo)致“死鎖”。

解決辦法：

• 拆分大事務(wù)：把“批量更新10萬(wàn)條”拆成100次“每次更新1000條”，每次執(zhí)行完一個(gè)小事務(wù)就提交；
• 避免長(zhǎng)事務(wù)：事務(wù)中不要包含用戶輸入、網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求等耗時(shí)操作（比如在事務(wù)里調(diào)用第三方支付接口，接口卡30秒，事務(wù)就會(huì)鎖30秒）。 七:總結(jié)：事務(wù)不是“銀彈”，但沒(méi)有事務(wù)萬(wàn)萬(wàn)不能

MySQL 事務(wù)不是“萬(wàn)能藥”，它不能解決所有數(shù)據(jù)問(wèn)題（比如硬件物理?yè)p壞需要靠備份恢復(fù)），但它是保障“數(shù)據(jù)一致性”的基礎(chǔ)——沒(méi)有事務(wù)，任何涉及多步操作的數(shù)據(jù)場(chǎng)景，都可能出現(xiàn)“翻車”風(fēng)險(xiǎn)。

最后，用三句話總結(jié)事務(wù)的核心用法：

1. 牢記 ACID：原子性保障“不丟步”，一致性保障“不違規(guī)”，隔離性保障“不沖突”，持久性保障“不丟失”；
2. 選對(duì)隔離級(jí)別：默認(rèn)用“可重復(fù)讀”，互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景可降為“讀已提交”，金融場(chǎng)景不升為“串行化”；
3. 避開(kāi)常見(jiàn)陷阱：用 InnoDB 引擎，不混放 DDL 語(yǔ)句，拆分大事務(wù)。

掌握了這些，你就能讓數(shù)據(jù)從“脆弱易翻車”變得“穩(wěn)如泰山”，再也不用為“錢扣了沒(méi)到賬”“庫(kù)存超賣”這類問(wèn)題頭疼了！

以上就是MySQL事務(wù)保證數(shù)據(jù)一致性的核心講解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于MySQL數(shù)據(jù)一致性的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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