MySQL事务相关
一、 什么是事务
事务(Transaction)是一个逻辑序列，该序列要么执行，要么不执行。
例如：转换业务
A 给 B 转账 1000 元，设计两个操作：
- A减少1000元
- B增加1000元
如果在这两个操作中间，发现了意料不到的事件，如断电，系统崩溃等。这样转账并没有完成。
事务就是让上述这组操作要么全部成功，要么全部不成功。即所有步骤完成，提交事务(commit)，完成转账；其中一个步骤失败，回滚事务(rollback)，撤销到事务开始时的所有操作。
二、 事务的四大特性(ACID)
事务具有四大特性，即：
- 原子性(atomicity)
- 一致性(consitstency)
- 隔离性(isolation)
- 持久性(durability)
1. 原子性
原子性：终止出错的事务，并撤销该事务进行的所有变更。
当一个事务在执行过程中发生错误，我们往往很难知道哪些更改已生效，哪些没有生效。如果进行重试可能造成数
据重复或数据错误。为了简化问题，数据库丢弃或撤销迄今为止的所有写入，即安全的重试。
事务是最小执行单位，不可分割。原子性保证操作要么都完成，要么都不起作用。
2. 一致性
一致性：执行事务前后，数据保持一致，多个事务对同一个数据读取的结果是相同的。
例如：A 转账给 B 1000 元。转账后，A账户必须减少1000，B账户必须增加1000.
这并不是数据库能保证的，而应该是应用程序来保证。
原子性，隔离性、持久性都是数据库的属性，而一致性是应用程序的属性。应用程序可以用原子性和隔离性来实现
一致性，所以ACID中的C就是用来凑缩写单词的。
3. 隔离性
隔离性：并发访问数据库时，一个用户的事务不被其他事务干扰，各并发事务之间的数据库是独立的。
例如：两个客户端同时增长一个计数器（当前值为10），每个客户端需要读取当前计数器的值，加 1后再回写新值。
如果两次增长，计数器应为 10 --> 12 ,当由于两个客户端同时取得10，加1 后回写，计数器最终值为11.数据错误。
隔离性与并发编程原子性的联系：从上面的例子可以看到，当采用并发编程中的原子性的自增操作，就不会发生错误。多线程中的原子性，对应的就是事务的隔离性。
4. 持久性
持久性：一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的，及时数据库发生故障也不应该对其有任何影响。
当发生硬盘故障或崩溃时，数据库的预写日志或分布式系统的复制都可以为持久性做出承诺。当并不能提供绝对的保证。
三、 并发事务带来的问题
在应用程序中，多个事务并发运行，经常会操作相同的数据完成各自的任务，而可能造成一些问题，如：
- 脏读(Dirty read)、脏写(Dirty wirte)
- 丢失修改(Lost to modify)
- 不可重复读(Unrepeatableread)
- 幻读(Phantom read)
1. 脏读、脏写
脏读：指一个事务已经将数据写入数据库，但未提交，另一个事务访问了这些数据，为脏读。这些数据是脏数据。
脏写：指两个事务更新数据库相同的数据，先前事务已经写入，未提交；后面事务覆盖尚未提交的数据，为脏写。(正常逻辑为：先前事务写入，提交；后面事务写入，覆盖)。
使用 读已提交（读取已经提交的数据）这种隔离级别解决，只提供两个保证，不脏读，不脏写。
2. 丢失修改
丢失修改：一个事务访问某个数据，另一个事务也访问该数据。第一个事务修改数据后，第二个事务也修改该数据。这样第一个事务修改的结果被丢失。
例如：
事务1读取某表数据 A = 20 ，事务2也读取该数据为 A = 20
事务1：A = A - 1； 事务2： A = A - 1；
结果：A = 19。事务1结果被丢弃。（正常结果应为 A = 18）
各种解决方案：
①原子写：
UPDATE counter SET value = value + 1 WHERE id = 'whatever';
②for update 显示锁定
BEGIN TRANSACTION;
# for update就是为这行数据加了锁，提交或回滚后释放
SELECT * FROM users WHERE id = 'Eddie' FOR UPDATE;
# 拿到数据后，应用程序做校验，然后...
UPDATE users SET money = '99999999' WHERE id = 'Eddie';
COMMIT;
③比较并设置（CAS，CompareAndSet）
UPDATE wiki_pages SET content = '新内容' WHERE id = '007' AND content = '旧内容';
# 根据数据库的实现，这可能也不安全
# 如果数据库允许WHERE子句从旧快照中读取，则此语句也无法保证防止丢失更新
3. 不可重复读
指一个事务内多次读取同一数据，该事务还没结束时，另一个事务也访问该数据，并在第一个事务的两次读取中间修改了该数据，导致第一个事务两次读到的数据不一致的情况。
4. 幻读
与不可重复读类似，
指 事务1读取了几行数据，接着另一个事务插入了一些数据。在随后的查询中，事务1就会发现多出了一些原本不存在的记录，如幻觉，称为幻读。
即一个事务的写入改变了另一个事务查询结果的正确性，称为幻读。
不可重复读与幻读的区别：
- 前者重点在于修改；
- 后者重点在于新增或删除。
四、 事务的隔离级别
SQL标准定义了4个隔离级别：
- 读未提交(READ-UNCOMMITTED)
- 读已提交(READ-COMMITTED)
- 可重复读(REPEATABLE-READ)
- 可串行化(SERIALIZABLE)
1. 读未提交
最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能导致脏读、脏写、幻读、不可重复读。
2. 读已提交
允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读、脏写。但幻读，读已提交仍有可能发生。
总结读已提交：
- 从数据库读取时，只能看到已提交的数据（不脏读）。
- 写入数据库时，只会覆盖已经提交的写入数据（不脏写）。
为了防止脏读，每次写入前，数据库都会记住旧值。 当前事务尚未提交时，其他事务的读取都会拿到旧值。当前
事务提交后，其他事务才能读取到新值。
为了防止脏写，数据库一般用行锁。当事务想要修改特定的行时，必须先获得该行的锁。一次只有一个事务可持有
任何给定行的锁。如果另一个事务要写入同一行，就必须等到第一个事务提交或回滚后。
3. 可重复读
对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读
仍有可能发生。
4. 可串行化
最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行。事务之间完全不可能产生干扰，可阻止 脏读脏写、幻读、不可重复读。
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
|---|---|---|---|
| 读未提交 | × | × | × |
| 读已提交 | √ | × | × |
| 可重复读 | √ | √ | × |
| 可串行化 | √ | √ | √ |
五、 默认隔离级别
MySQL InnoDB 存储引擎的默认隔离级别为：可重复读（REPEATABLE-READ）。
通过 SELECT @@tx-isolation; 命令查看：
mysql> SELECT @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
这里需要注意的是：与 SQL 标准不同的地方在于InnoDB 存储引擎在 REPEATABLE-READ（可重读）事务隔离级
别下使用的是Next-Key Lock 锁算法，因此可以避免幻读的产生，这与其他数据库系统(如 SQL Server)是不同的。
所以说InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ（可重读） 已经可以完全保证事务的隔离
性要求，即达到了 SQL标准的SERIALIZABLE(可串行化)隔离级别。
因为隔离级别越低，事务请求的锁越少，所以大部分数据库系统的隔离级别都是READ-COMMITTED(读已提
交):，但是要知道的是InnoDB 存储引擎默认使用 REPEATABLE-READ（可重读）并不会有任何性能损失。
InnoDB 存储引擎在 分布式事务 的情况下一般会用到SERIALIZABLE(可串行化)隔离级别。