Transaction

概念

事务就是指一组数据库操作，要么全部成功，要么全部失败。事务特性相关理论在分布式系统有介绍。

事务带来的问题

当数据库有多个事务同时执行的时候，可能会出现以下问题：

• 脏读（dirty read）：一个事务读取了另一个事务未提交的数据。

• 不可重复读（non-repeatalble read）：一个事务由于另一个事务的提交导致前后两次读到的数据不一致。

• 幻读（phantom read）：一个事务由于另一个事务的提交导致前后两次读到的数据行数不一致。

隔离级别

隔离级别越高，效率越低，所以我们需要找一个平衡点。

• read uncommitted：一个事务还没提交，它的变更就能被别的事务看到。存在脏读、不可重复读、虚读的问题。

• read committed：一个事务被提交之后，它的变更才能被别的事务看到。存在不可重复读、虚读的问题。Oracle 的默认级别。

• repeatable read：一个事务在执行过程中看到的数据，总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的。存在虚读问题。MySQL 的默认级别。

• serializable：后访问的数据必须等前一个事务执行完成才能继续执行，是最高事务级别。

假设有如下表和数据，并且有两个事务 A、B：

mysql> create table T(c int) engine=InnoDB;
insert into T(c) values(1);

事务 A	事务 B
启动事务 A	启动事务 B
查询得到 1
	查询得到 1
	将 1 改为 2
查询得到 V1
	提交事务 B
查询得到 V2
提交事务 A
查询得到 V3

那么在不同隔离级别下，各 V 的值为：

隔离级别	V1	V2	V3
读未提交	2	2	2
读提交	1	2	2
可重复读	1	1	2
串行化	1	1	2

可重复读和串行化所看到的结果虽然一样，但是执行方式不一样。串行化的情况下，当事务 B 在修改数据时，会被阻塞，直到事务 A 提交，事务 B 才能继续执行。

语法

官方文档，Transactional and Locking Statements。

• START TRANSACTION / BEGIN：显示开启一个事务。

• COMMIT：提交事务。

• ROLLBACK / ROLLBACK TO [SAVEPOINT]：回滚，或回滚到某个保存点。

• SAVEPOINT：创建保存点。

• RELEASE SAVEPOINT：删除保存点。

• SET TRANSACTION：设置隔离级别。

• SET @@completion_type

  • 0：默认，执行 COMMIT 会提交事务，执行下一个事务时，需要用 START TRANSACTION / BEGIN 来开启。

  • 1：提交事务后，会自动开启一个相同隔离级别的事务。

  • 2：提交事务后，会自动与服务器断开连接。

• SET autocommit

  • 0：显示启动事务，关闭自动提交，比如执行一个 select 语句，事务就启动了，并且不会自动提交，事务持续直到执行 commit 或 rollback 或断开连接。

  • 1：隐式启动事务。

autocommit 与 START TRANSACTION：

• 当 autocommit=0，不管有没有 START TRANSACTION，COMMIT 才会生效，ROLLBACK 会回滚。

• 当 autocommit=1，没有 START TRANSACTION 或 BEGIN，COMMIT 和 ROLLBACK 是无用的。

• 不管 autocommit 是什么值，只要有 START TRANSACTION 或 BEGIN，意味着开启一个显示事务，必须要 COMMIT 才会生效，ROLLBACK 才会回滚。

案例

CREATE TABLE test(name varchar(255), PRIMARY KEY (name)) ENGINE=InnoDB; 
BEGIN; 
INSERT INTO test SELECT '关⽻'; 
COMMIT; 
BEGIN; 
INSERT INTO test SELECT '张⻜'; 
INSERT INTO test SELECT '张⻜'; 
COMMIT;

上面 sql 执行完后，数据表中就一行`关羽`，因为第二个事务由于主键冲突会执行失败，自动回滚。

CREATE TABLE test(name varchar(255), PRIMARY KEY (name)) ENGINE=InnoDB; 
BEGIN; 
INSERT INTO test SELECT '关⽻'; 
COMMIT; 
INSERT INTO test SELECT '张⻜'; 
INSERT INTO test SELECT '张⻜'; 
ROLLBACK;

上面 sql 执行完后，表中有两行数据。插入`张飞`时没有显式开启事务，那么每一行 sql 都自动称为一个事务。

CREATE TABLE test(name varchar(255), PRIMARY KEY (name)) ENGINE=InnoDB; 
SET @@completion_type = 1; 
BEGIN; 
INSERT INTO test SELECT '关⽻'; 
COMMIT; 
INSERT INTO test SELECT '张⻜'; 
INSERT INTO test SELECT '张⻜'; 
ROLLBACK;

上面 sql 执行完后，表中只有一行数据`关羽`。

MySQL 事务

MyISAM 不支持事务，InnoDB 支持事务。

默认级别是可重复读，可以配置启动参数transaction-isolation。

# 查询超过 60s 的事务
select *
from information_schema.innodb_trx
where TIME_TO_SEC(timediff(now(), trx_started)) > 60;

实现原理

• 读未提交直接返回记录上的最新值。

• 读提交在每个 SQL 语句开始的时候创建视图。

• 可重复读在事务启动的时候创建视图。

• 串行化通过加锁来避免并行访问。

以可重复读为例，分析事务的原理。

MySQL 的每个更新操作都会记录一条回滚操作。如下图，一个值按照顺序由 1 被改成了 2、3、4。不同时刻启动的事务有不同的 read-view，即同一条记录可以存在多个版本，即多版本并发控制（MVCC）。

回滚日志的删除：系统会判断，当没有事务在需要用到这些回滚日志，即没有比这个回滚日志更早的 read-view 时，回滚日志会被删除。

所以尽量不要用长事务，因为会存在很老的视图，回滚日志就不能删除。