MySQL事务

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于 2019-07-19 11:05:07 首次发布

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MySQL事务

事务是数据库区别于普通文件系统的重要特性之一。当写文件的时候，如果突然掉电，没有保存的数据就有可能丢失。

什么是事务

事务：Transaction 是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单位，不可再进行分隔。简单而言就是一组（包含多个或者一个）DML语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败，不存在部分执行成功，部分执行失败这样的中间状态。

为什么需要事务

在我们日常的业务程序中，不可避免的会在一个会话中，执行多条DML语句，为了保证在发生异常后，数据库的数据状态还是正常的，这个就需要事务的保证。

事务的特性（ACID）

事务具备四个特性，也就是常说的ACID：

原子性：也就是最基本的特征，使用begin开启一个事务，使用rollback回滚事务，使用commit提交事务，在开启事务和提交 / 回滚事务之间可以写很多条sql，这些sql在逻辑上是一个整体，是不可再分的，要么全部成功，要么全部失败。最主要的就是发生了异常可以全部回滚，这个特性是依靠undo log实现的。
一致性：事务执行前后，数据库的数据状态从一个一致性状态转移到另一个一致性状态。
持久性：事务一旦提交或者回滚，事务造成的结果，最终将持持久化到数据库中。持久性也分为不同的级别，innodb存储引擎提供了多种选择策略，持久性依靠redo log实现。
隔离性：不同的事务执行过程中理论上是相互隔离的，这个只是一种期许，需要在隔离性和并发能力之间进行权衡。

事务的分类

扁平事务：最基本也是最常见的，由begin开始，由commit / rollback结束。两者之间的所有操作归于一个原子操作。
带有保存点的扁平事务：相比扁平事务，可以回滚到之前的某个点上，这个点称之为保存点。
嵌套事务：在一个事务中，又开启了另外一个事务，外层的事务称为父事务，里层的事务称为子事务，子事务提交或者回滚之后，不会立即生效，还需要父事务提交或者回滚。
分布式事务：分布式情况下的事务。

事务的实现

持久性的实现

持久性是依靠redo log实现的。记录物理页的变更操作，即使意外崩溃，也可以利用redo log完成恢复。只要commit的事务，即使发生了数据库崩溃，也依然可以利用redo log进行持久化。
mysql遵循日志先行，当commit的时候，此时数据还没有持久化到磁盘，先将redo log写入到重做日志文件中，为了保证os缓存中的redo log刷新到磁盘，还需要执行一次fsync操作。innodb存储引擎可以设置同步redo log到磁盘的策略，可以在持久性和效率之间进行权衡。为了保证持久性，不丢数据，最好还是在commit时就完成一次redo log的刷盘。redo log是一种物理日志，记录的是某个表空间，某个页，多少偏移量的数据发生了什么变更，这种写是一种顺序IO。在一个事务执行的过程中，会不断的写入redo log。在innodb存储引擎中，重做日志都是以512字节进行存储的，称为一个日志块，和一个扇区一样大小，因此在写入的时候可以保证原子性，不需要doublewrite技术。
如何判断是否需要崩溃恢复呢？innodb存储引擎引入LSN，代表日志序列号的缩写，重做日志有一个LSN表示一共写了多少字节的重做日志，每个页也有一个自己的LSN，当页的LSN小于重做日志的LSN的时候，就说明需要重做。
相较于binlog日志，redo log是存储引擎层的，binlog是服务层的，redo log记录的是物理日志，binlog记录的是逻辑日志，redo log会在一个事务的执行过程中不断产生，而binlog只有在事务提交的时候才会产生，另外redo log是幂等的。

原子性的实现

原子性最主要体现在发生异常后的回滚操作。原子性是依靠undo log实现的，undo log是逻辑日志，简单而言一个insert就对应一个delete，一个update对应相反的update…。另外MVCC也是依靠隔离性实现的。

事务的并发访问

MySql是一个CS架构的系统，允许多个会话同时访问，同时发起请求，因此当多个请求操作的是同一个记录的时候，就会有并发读写问题。理论上针对于这种情况（并发修改）为了保证数据的一致性，应该串行化执行，但是这样做对性能影响极大，为此mysql做了一些权衡，以尽可能的保证高性能及其数据的一致。

到底多个事务并发执行会造成什么影响呢？

脏读：一个事务读到另一个事务没有提交的数据。

T1读到了T2还没有提交的数据，结果T2还进行了回滚，此时T1第二次查询到的数据就是错误的，这个是比较严重的。
不可重复读: 同一个事务内，两次查询同一条记录结果获取到的数据不一样。这个现象便称为不可重复读。与脏读的区别是，不可重复读是读到了另一个事务已经提交的数据。

事务1在两次查询之间，事务2将该记录修改了，因此事务1两次查询的结果不一样。
幻读：在同一个事务中，读取到之前没有出现的记录，强调的是记录。

幻读强调的是同一个事务多次读取记录时，出现了之前没有出现过的记录，因此如果事务2删除记录导致数据记录数变少其实不是幻读。