- 事务TRANSACTION
★★★第26章 事务TRANSACTION
26.1 事务处理
什么是事务:事务用于保证数据的一致性,它由一组相关的
dml(数据操作语言(Data Manipulation Language))
语句(即UPDATE
、DELETE
、INSERT
语句)组成,该组的dml
语句要么全部成功,要么全部失败。如:转账就要用事务来处理,用以保证数据的一致性。并非所有引擎都支持事务处理:正如第21章所述,MySQL支持几种基本的数据库引擎。正如本章所述,并非所有引擎都支持明确的事务处理管理。MyISAM和InnoDB是两种最常使用的引擎。前者不支持明确的事务处理管理,而后者支持。这就是为什么本书中使用的样例表被创建来使用InnoDB而不是更经常使用的MyISAM的原因。如果你的应用中需要事务处理功能,则一定要使用正确的引擎类型。
事务处理(transaction processing)可以用来维护数据库的完整性,它保证成批的MySQL操作要么完全执行,要么完全不执行。
事务和锁:当执行事务操作(
dml
语句)时,mysql
会在表上加锁,以防止其它用户更改表的数据,这对用户来讲是非常重要的。正如第15章所述,关系数据库设计把数据存储在多个表中,使数据更容易操纵、维护和重用。不用深究如何以及为什么进行关系数据库设计,在某种程度上说,设计良好的数据库模式都是关联的。
前面章中使用的orders表就是一个很好的例子。订单存储在orders和orderitems两个表中:orders存储实际的订单,而orderitems存储订购的各项物品。这两个表使用称为主键(参阅第1章)的唯一ID互相关联。这两个表又与包含客户和产品信息的其他表相关联。给系统添加订单的过程如下。
- 检查数据库中是否存在相应的客户(从customers表查询),如果不存在,添加他/她。
- 检索客户的ID。
- 添加一行到orders表,把它与客户ID关联。
- 检索orders表中赋予的新订单ID。
- 对于订购的每个物品在orderitems表中添加一行,通过检索出来的ID把它与orders表关联(以及通过产品ID与products表关联)。
现在,假如由于某种数据库故障(如超出磁盘空间、安全限制、表锁等)阻止了这个过程的完成。数据库中的数据会出现什么情况?
如果故障发生在添加了客户之后,orders表添加之前,不会有什么问题。某些客户没有订单是完全合法的。在重新执行此过程时,所插入的客户记录将被检索和使用。可以有效地从出故障的地方开始执行此过程。
但是,如果故障发生在orders行添加之后,orderitems行添加之前,怎么办呢?现在,数据库中有一个空订单。
更糟的是,如果系统在添加orderitems行之中出现故障。结果是数据库中存在不完整的订单,而且你还不知道。
如何解决这种问题?这里就需要使用事务处理了。★事务处理是一种机制,用来管理必须成批执行的MySQL操作,以保证数据库不包含不完整的操作结果。利用事务处理,可以保证一组操作不会中途停止,它们或者作为整体执行,或者完全不执行(除非明确指示)。如果没有错误发生,整组语句提交给(写到)数据库表。如果发生错误,则进行回退(撤销)以恢复数据库到某个已知且安全的状态。
因此,请看相同的例子,这次我们说明过程如何工作。
- 检查数据库中是否存在相应的客户,如果不存在,添加他/她。
- 提交客户信息。
- 检索客户的ID。
- 添加一行到orders表。
- 如果在添加行到orders表时出现故障,回退。
- 检索orders表中赋予的新订单ID。
- 对于订购的每项物品,添加新行到orderitems表。
- 如果在添加新行到orderitems时出现故障,回退所有添加的orderitems行和orders行。
- 提交订单信息。
在使用事务和事务处理时,有几个关键词汇反复出现。下面是关于事务处理需要知道的几个术语:
- 事务(transaction):指一组SQL语句;
- 回退(rollback):指撤销指定SQL语句的过程;
- 提交(commit):指将未存储的SQL语句结果写入数据库表;
- 保留点(savepoint):指事务处理中设置的临时占位符(place holder),你可以对它发布回退(与回退整个事务处理不同)。
★★★26.2 控制事务处理
事务处理操作 | 说明 |
---|---|
START TRANSACTION | 开始一个事务 |
SAVEPOINT point_name | 设置保存点 |
ROLLBACK TO point_name | 回退事务 |
ROLLBACK | 回退全部事务 |
COMMIT | 提交事务,所有的操作生效,不能回退 |
既然我们已经知道了什么是事务处理,下面讨论事务处理的管理中所涉及的问题。
管理事务处理的关键在于将SQL语句组分解为逻辑块,并明确规定数据何时应该回退,何时不应该回退。
MySQL使用下面的语句来标识事务的开始:
START TRANSACTION
26.2.1 回退ROLLBACK
MySQL的ROLLBACK命令用来回退(撤销)MySQL语句,请看下面的语句:
1
2
3
4
5
6SELECT * FROM ordertotals;
START TRANSACTION;
DELETE FROM ordertotals;
SELECT * FROM ordertotals;
ROLLBACK;
SELECT * FROM ordertotals;这个例子从显示ordertotals表(此表在第24章中填充)的内容开始。首先执行一条SELECT以显示该表不为空。然后开始一个事务处理,用一条DELETE语句删除ordertotals中的所有行。另一条SELECT语句验证ordertotals确实为空。这时用一条ROLLBACK语句回退START TRANSACTION之后的所有语句,最后一条SELECT语句显示该表不为空。
显然,ROLLBACK只能在一个事务处理内使用(在执行一条START TRANSACTION命令之后)。
注意:使用ROLLBACK可能失效的原因有:
- 数据表的引擎不对,例如使用了MyISAM引擎而不是InnoDB引擎;
- 没有在使用回滚前使用
START TRANSACTION;
语句。
哪些语句可以回退?:事务处理用来管理INSERT、UPDATE和DELETE语句。你不能回退SELECT语句。(这样做也没有什么意义。)你不能回退CREATE或DROP操作。事务处理块中可以使用这两条语句,但如果你执行回退,它们不会被撤销。
26.2.2 提交事务COMMIT
一般的MySQL语句都是直接针对数据库表执行和编写的。这就是所谓的隐含提交(implicit commit),即提交(写或保存)操作是自动进行的。 但是,在事务处理块中,提交不会隐含地进行。为进行明确的提交,使用COMMIT语句,如下所示:
1
2
3
4START TRANSACTION;
DELETE FROM orderitems WHERE order_num = 20010;
DELETE FROM orders WHERE order_num = 20010;
COMMIT;在这个例子中,从系统中完全删除订单20010。因为涉及更新两个数据库表orders和orderItems,所以使用事务处理块来保证订单不被部分删除。最后的COMMIT语句仅在不出错时写出更改。如果第一条DELETE起作用,但第二条失败,则DELETE不会提交(实际上,它是被自动撤销的)。
隐含事务关闭:当
COMMIT
或ROLLBACK
语句执行后,事务会自动关闭(将来的更改会隐含提交)。使用
COMMIT
语句可以提交事务,当执行了COMMIT
语句之后,会确认事务的变化、结束事务、删除保存点、释放锁,数据生效。当使用
COMMIT
语句结束事务之后,其它会话 [其他连接] 将可以查看到事务变化后的新数据 [所有数据就正式生效]。★注意:已提交的事务不能ROLLBACK。
26.2.3 保留点SAVEPOINT
简单的ROLLBACK和COMMIT语句就可以写入或撤销整个事务处理。但是,只是对简单的事务处理才能这样做,更复杂的事务处理可能需要部分提交或回退。例如,前面描述的添加订单的过程为一个事务处理。如果发生错误,只需要返回到添加orders行之前即可,不需要回退到customers表(如果存在的话)。
为了支持回退部分事务处理,必须能在事务处理块中合适的位置放置占位符。这样,如果需要回退,可以回退到某个占位符。这些占位符称为保留点。为了创建占位符,可如下使用SAVEPOINT语句:
SAVEPOINT delete1;
每个保留点都取标识它的唯一名字,以便在回退时,MySQL知道要回退到何处。为了回退到本例给出的保留点,可如下进行:
ROLLBACK TO delete1;
1
2
3
4
5
6
7
8START TRANSACTION;
SELECT * FROM ordertotals;
SAVEPOINT delete1;
DELETE FROM ordertotals;
SELECT * FROM ordertotals;
-- 回退到保留点 delete1
ROLLBACK TO delete1;
SELECT * FROM ordertotals;保留点越多越好:可以在MySQL代码中设置任意多的保留点,越多越好。为什么呢?因为保留点越多,你就越能按自己的意愿灵活地进行回退。
释放保留点:保留点在事务处理完成(执行一条
ROLLBACK
或COMMIT
)后自动释放。自MySQL 5以来,也可以用RELEASE SAVEPOINT明确地释放保留点。当结束事务时(
COMMIT
),会自动删除该事务所定义的所有保存点。当执行回退事务时,通过指定保存点可以回退到指定的点,且自动删除指定的点之后的保存点。
26.2.4 更改默认的提交行为autocommit
正如所述,默认的MySQL行为是自动提交所有更改。换句话说,任何时候你执行一条MySQL语句,该语句实际上都是针对表执行的,而且所做的更改立即生效。为指示MySQL不自动提交更改,需要使用以下语句:
SET autocommit = 0;
autocommit标志决定是否自动提交更改,不管有没有COMMIT语句。设置autocommit为0(假)指示MySQL不自动提交更改(直到autocommit被设置为真为止)。
标志为连接专用:autocommit标志是针对每个连接而不是服务器的。
26.3 事务注意事项
如果不开始事务,默认情况下,
dml
操作是自动提交的,不能回滚。如果开始一个事务,你没有创建保存点,你也可以执行
ROLLBACK
,默认就是回退到你事务开始的状态。你也可以在事务中(还没有提交时),创建多个保存点。
例如:
1
2
3SAVEPOINT aaa;
执行 dml 操作;
SAVEPOINT bbb;你可以在事务没有提交前,选择回退到哪个保存点:
ROLLBACK TO point_name;
。MySQL
的事务机制需要InnoDB
的存储引擎才可以使用,MyISAM
不支持。
26.4 事务隔离级别
多个连接开启各自事务操作数据库中的数据时,数据库系统要负责隔离操作,以保证各个连接在获取数据时的准确性。
如果不考虑隔离性,可能会引发如下问题:
什么是脏读、不可重复读、幻读? - 知乎 (zhihu.com)
脏读(
dirty read
):脏读指的是读到了其他事务未提交的数据,未提交意味着这些数据可能会回滚,也就是最终可能不会存到数据库中,也就是不存在的数据。读到了并不一定最终存在的数据,这就是脏读。脏读最大的问题就是可能会读到不存在的数据。比如在下图中,事务B的更新数据被事务A读取,但是事务B回滚了,更新数据全部还原,也就是说事务A刚刚读到的数据并没有存在于数据库中。

不可重复读(
nonrepeatable read
):不可重复读指的是在一个事务内,最开始读到的数据和事务结束前的任意时刻读到的同一批数据出现不一致的情况。-> 修改或删除导致事务 A 多次读取同一数据,但事务 B 在事务A多次读取的过程中,对数据作了更新**并提交
COMMIT
**,导致事务A多次读取同一数据时,结果 不一致。
幻读(
phantom read
):同一查询在同一事务中多次进行,由于其他提交COMMIT
事务所做的插入操作,每次返回不同的结果集,此时发生幻读。-> 插入导致
- 注意:不可重复读和幻读都指的是在同一查询进行多次时,出现返回的结果不同的现象,前者侧重修改或删除导致该现象,后者侧重插入导致该现象。
事务隔离级别:
MySQL
隔离级别定义了事务与事务之间的隔离程度。MySQL隔离级别(4种) 脏读 不可重复读 幻读 加锁读 读未提交 (Read uncommitted) ✔ ✔ ✔ 不加锁 读已提交 (Read committed) ✖ ✔ ✔ 不加锁 可重复读 (Repeatable read) -> 默认的隔离级别 ✖ ✖ ✖ 不加锁 可串行化 (Serializable) ✖ ✖ ✖ 加锁 - ✔ 表示可能出现。✖ 表示不会出现。
- 加锁表示在同一时刻,仅有一个事务可以操作同一个数据表,当其他事务想要操作数据表时,必须等待该表的锁是空闲的才行,否则会一直阻塞。
MySQL事务隔离级别操作
- 查看当前会话隔离级别:
SELECT @@tx_isolation;
(tx
->transaction
) - 查看系统当前隔离级别:
SELECT @@global.tx_isolation;
- 设置当前会话隔离级别:
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVAL 隔离级别;
- 设置当前系统隔离级别:
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVAL 隔离级别;
MySQL
的**默认事务隔离级别是Repeatable read
**,一般情况下,没有特殊要求,没有必要修改。
26.5 事物的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,事务中的操作要么都发生,要么都不发生。 - **一致性(
Consistency
)**:事务必须使数据库从一个致性状态变换到另外一个一致性状态。 - **隔离性(
Isolation
)**:事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时,数据库为每一个用户开启的事务,不能被其他事务的操作数据所干扰,多个并发事务之间要相互隔离。 - **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,接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。