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MySQL事务

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MySQL 事务详解：ACID 特性、隔离级别与实践

事务是数据库操作的基本单位，确保一组 SQL 语句要么全部成功执行，要么全部失败回滚，是保证数据一致性的核心机制。MySQL 中仅 InnoDB 存储引擎支持事务，本文详细解析事务的特性、隔离级别及实际应用。

事务的基本概念

事务（Transaction）：由一个或多个 SQL 语句组成的执行单元，具备 “原子性”—— 要么所有语句执行成功（提交），要么全部失败（回滚），不存在部分执行的情况。

  • 支持情况：MySQL 中只有 InnoDB 引擎支持事务（MyISAM、MEMORY 等引擎不支持）。
  • 典型场景：转账操作（扣减 A 账户金额 + 增加 B 账户金额，两步必须同时成功或失败）。

事务的 ACID 特性

事务的四大核心特性（ACID）是保证数据可靠性的基础：

特性 含义说明 示例
原子性（Atomicity） 事务是不可分割的最小单位，操作要么全执行，要么全不执行。 转账时，若扣减 A 账户后系统崩溃，B 账户不会增加金额（事务回滚，恢复 A 账户）。
一致性（Consistency） 事务执行前后，数据库从一个一致性状态切换到另一个一致性状态（数据规则不变）。 转账前 A+B 总金额为 1000，转账后总金额仍为 1000（不会多增或少减）。
隔离性（Isolation） 多个事务并发执行时，彼此不干扰，每个事务感觉不到其他事务的存在。 事务 1 查询余额时，事务 2 的转账操作不会影响事务 1 的查询结果（隔离级别决定影响程度）。
持久性（Durability） 事务提交后，对数据的修改永久生效，即使系统崩溃也不会丢失。 事务提交后，数据写入磁盘，重启数据库后修改仍存在。

事务的创建与控制

MySQL 默认开启 “自动提交”（autocommit=ON），即每条 SQL 语句自动作为一个事务提交。如需手动控制事务，需先关闭自动提交。

事务控制的核心语句

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-- 1. 查看自动提交状态
SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit';  -- 默认值为 ON

-- 2. 关闭自动提交（当前会话有效）
SET autocommit = 0;  -- 或 OFF

-- 3. 显式开始事务（可选，关闭自动提交后，第一条SQL自动开始事务）
START TRANSACTION;  -- 或 BEGIN;

-- 4. 提交事务（使修改永久生效）
COMMIT;

-- 5. 回滚事务（撤销所有未提交的修改）
ROLLBACK;

示例：手动控制事务

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-- 关闭自动提交
SET autocommit = 0;

-- 开始事务（隐含）
UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;  -- A账户扣100
UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;  -- B账户加100

-- 若两条语句都成功，提交事务
COMMIT;  -- 数据永久生效

-- 若第二条语句失败，回滚事务
ROLLBACK;  -- 恢复A账户余额，B账户不变

事务的隔离级别

当多个事务并发执行时，若隔离不当，会出现脏读、不可重复读、幻读等问题。MySQL 通过 “隔离级别” 控制事务间的可见性，平衡一致性与并发性能。

并发事务的三大问题

问题 定义 场景示例
脏读 事务 T1 读取了 T2 已修改但未提交的数据，若 T2 回滚，T1 读取的是 “无效数据”。 T2 修改余额为 200（未提交），T1 读取到 200；T2 回滚后，T1 读取的 200 是脏数据。
不可重复读 事务 T1 多次读取同一数据，T2 修改并提交该数据，导致 T1 两次读取结果不一致。 T1 首次读余额为 100，T2 修改为 200 并提交，T1 再次读为 200（前后不一致）。
幻读 事务 T1 读取某范围数据，T2 在该范围插入新数据并提交，T1 再次读取时多了 “幻行”。 T1 查询 id<5 的记录（3 条），T2 插入 id=4 的记录并提交，T1 再次查询变为 4 条。

四种隔离级别及解决的问题

MySQL 定义了四种隔离级别，从低到高安全性递增，并发性能递减：

隔离级别 含义 解决的问题 未解决的问题 MySQL 默认值？
READ UNCOMMITTED（读未提交） 允许读取其他事务未提交的修改。 无 脏读、不可重复读、幻读 否
READ COMMITTED（读已提交） 只允许读取其他事务已提交的修改。 脏读 不可重复读、幻读 否
REPEATABLE READ（可重复读） 事务期间，多次读取同一数据结果一致（禁止其他事务修改）。 脏读、不可重复读 幻读（InnoDB 可缓解） 是
SERIALIZABLE（串行化） 事务串行执行（加表锁），禁止并发操作。 所有问题 无（但性能极差） 否

隔离级别的查看与修改

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-- 查看当前会话隔离级别（MySQL 8.0+）
SELECT @@transaction_isolation;

-- 查看全局隔离级别
SELECT @@global.transaction_isolation;

-- 修改会话隔离级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 修改全局隔离级别（需重启会话生效）
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

隔离级别的测试验证

（1）READ UNCOMMITTED（读未提交）

  • 现象：事务 T1 修改数据未提交，T2 可立即读取到修改后的值（脏读）。

  • 结论：几乎不使用，安全性极差。

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    --首先设置mysql1和mysql2隔离级别为read uncommited
     set session transaction isolation level read uncommitted;
     --禁用mysql1 mysql2的自动提交
     set autocommit = 0;
     
     update users set u_name='李四' where id = 3;--①  mysql1修改数据但未提交
     select * from users where id =3;--② mysql1 查询数据 为李四
     select * from users where id =3;--③ mysql2 查询数据 也为李四 查询到了mysql1中未提交的数据 出现了脏读
     
    insert into users (u_name) values ('刘亦菲');--④mysql1 插入数据但未提交
    select * from users where u_name = '刘亦菲';--⑤mysql1 查询到该数据
    select * from users where u_name = '刘亦菲';--⑥mysql2 查询到该数据  出现了幻读

    rollback;--⑦mysql1 回滚之前的操作  此时mysql2在查询发现之前查询到的数据都变了 出现了不可重复读
（2）READ COMMITTED（读已提交）
  • 现象：T1 修改未提交时，T2 看不到；T1 提交后，T2 才能看到（解决脏读），但 T1 多次读取可能不一致（不可重复读）。
  • 适用场景：对一致性要求不高，需高并发（如电商商品浏览）。
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--首先设置mysql1和mysql2隔离级别为read commited
 set session transaction isolation level read committed;
 --禁用mysql1 mysql2的自动提交
 set autocommit = 0;
 
 update users set u_name='李四' where id = 3;--①  mysql1修改数据但未提交
 select * from users where id =3;--② mysql1 查询数据 为李四
 select * from users where id =3;--③ mysql2 查询数据 为张三0 没有出现脏读
 
insert into users (u_name) values ('刘亦菲');--④mysql1 插入数据但未提交
select * from users where u_name = '刘亦菲';--⑤mysql1 查询到该数据
select * from users where u_name = '刘亦菲';--⑥mysql2 没有查询到该数据

commit;--⑦mysql1 提交之前的操作  此时mysql2在查询发现之前查询到的数据都变了 出现了不可重复读
（3）REPEATABLE READ（可重复读，MySQL 默认）
  • 现象：T1 启动后，多次读取同一数据结果不变（即使 T2 修改并提交），解决不可重复读；对 “幻读”，InnoDB 通过间隙锁缓解（阻止其他事务插入当前事务查询的范围数据）。
  • 示例：
    T1 执行 SELECT * FROM users WHERE id < 10，InnoDB 会对 id<10 的范围加间隙锁，T2 无法插入 id=5 的新记录（直到 T1 提交），避免幻读。
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--首先设置mysql1和mysql2隔离级别为repeatable read
 set session transaction isolation level repeatable read;
 --禁用mysql1 mysql2的自动提交
 set autocommit = 0;
 
 update users set u_name='李四' where id = 3;--①  mysql1修改数据但未提交
 select * from users where id =3;--② mysql1 查询数据 为李四
 select * from users where id =3;--③ mysql2 查询数据 为张三0 没有出现脏读
 
insert into users (u_name) values ('刘亦菲');--④mysql1 插入数据但未提交
select * from users where u_name = '刘亦菲';--⑤mysql1 查询到该数据
select * from users where u_name = '刘亦菲';--⑥mysql2 没有查询到该数据

commit;--⑦mysql1 提交之前的操作  此时mysql2还是没有数据
（4）SERIALIZABLE（串行化）
  • 现象：事务排队执行（加表锁），完全禁止并发，不会有任何并发问题，但性能极低。
  • 适用场景：数据一致性要求极高（如金融核心交易），可接受低并发。

幻读的特殊处理（InnoDB 间隙锁）

MySQL 的默认隔离级别（REPEATABLE READ）下，InnoDB 通过间隙锁（Gap Lock） 缓解幻读：

  • 当事务执行范围查询（如 WHERE id < 10）时，InnoDB 会对该范围的 “间隙”（如 id=1~9 之间的空白区域）加锁，阻止其他事务插入该范围的新数据。

  • 示例：

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    -- 事务T1执行范围更新，触发间隙锁
    UPDATE users SET age = 20 WHERE id < 10;

    -- 事务T2尝试插入id=5的记录，会被阻塞（直到T1提交或回滚）
    INSERT INTO users (id, name) VALUES (5, 'test');  -- 阻塞

保存点（Savepoint）：部分回滚

保存点允许在事务中设置 “中间点”，回滚时可只撤销到该点，而非整个事务：

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-- 示例：使用保存点
SET autocommit = 0;
START TRANSACTION;

DELETE FROM users WHERE id = 1;  -- 操作1
SAVEPOINT sp1;  -- 设置保存点sp1

DELETE FROM users WHERE id = 2;  -- 操作2

-- 回滚到sp1（仅撤销操作2，保留操作1）
ROLLBACK TO sp1;

-- 提交事务（最终仅删除id=1的记录）
COMMIT;
  • 注意：保存点仅在当前事务内有效，事务提交或回滚后自动失效。

事务的最佳实践

  1. 尽量缩短事务时长：减少锁持有时间，提高并发性能（避免在事务中执行无关操作，如等待用户输入）。
  2. 合理选择隔离级别：非核心业务用 READ COMMITTED 提高并发；核心业务用 REPEATABLE READ 或 SERIALIZABLE 保证一致性。
  3. 避免长事务：长事务可能导致锁积累，引发性能问题（如 InnoDB 的 undo 日志膨胀）。
  4. 显式控制事务：关键操作显式使用 START TRANSACTION、COMMIT、ROLLBACK，避免依赖自动提交。
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