一、事务

1.1事务的概念

• 事务是一种机制、一个操作序列，包含了一组数据库操作命令，并且把所有的命令作为一个整体，一起向系统提交或撤销操作请求，即这一组数据库命令要么都执行，要么都不执行。
• 事务是一个不可分割的工作逻辑单元。在数据库系统上执行并发操作时，事务是最小的控制单元。
• 事务适用于多用户同时操作的数据库系统的场景，如银行、保险公司及证券交易系统等等。
• 事务通过事务的整体性以保证数据的一致性。
• 事务能够提高在向表中更新和插入信息期间的可靠性。
  说白了，所谓事务，它是一个操作序列，这些操作要么都执行，要么都不执行，它是一个不可分割的工作单位

二 、事务的ACID特点

• 事务具有4个基本特征，分别是：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Duration），简称ACID

2.1原子性

• 事务的原子性是指事务必须是一个原子的操作序列单元。事务中包含的各项操作在一次执行过程中，只允许出现两种状态之一，要么都成功，要么都失败

• 任何一项操作都会导致整个事务的失败，同时其它已经被执行的操作都将被撤销并回滚，只有所有的操作全部成功，整个事务才算是成功完成

2.2一致性（Consistency）

• 事务的一致性是指事务的执行不能破坏数据库数据的完整性和一致性，一个事务在执行之前和执行之后，数据库都必须处以一致性状态。

• 比如：如果从A账户转账到B账户，不可能因为A账户扣了钱，而B账户没有加钱

2.3隔离性

• 事务的隔离性是指在并发执行多个事务时，每个事务都应当被隔离开来，互不干扰，就好像每个事务都在独立的执行一样。这是为了保证事务的正确性和可靠性，防止在并发执行过程中出现数据异常、不一致和丢失等问题。

2.4持久性

• 事务的持久性是指事务一旦提交后，数据库中的数据必须被永久的保存下来。即使服务器系统崩溃或服务器宕机等故障。只要数据库重新启动，那么一定能够将其恢复到事务成功结束后的状态

在事物进行过程中，未结束之前，DML语句是不会更改底层数据，只是将历史操作记录一下，在内存中完成记录。只有在事物结束的时候，而且是成功的结束的时候，才会修改底层硬盘文件中的数据

三、脏读、不可重复读、幻读、丢失更新

• 当多个客户端并发访问一个表时可能会出现一致性问题，脏读、不可重复读、幻读、丢失更新。

3.1脏读

• 脏读：当一个事务正在访问数据，并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另外一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据。
  

3.2不可重复读

• 不可重复读：指在一个事务内，多次读同一数据。在这个事务还没有结束时，另外一个事务也访问该同一数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，由于第二个事务的修改，那么第一个事务两次读到的的数据可能是不一样的。这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的，因此称为是不可重复读。（即不能读到相同的数据内容）

3.3幻读

• 幻读：一个事务对一个表中的数据进行了修改，这种修改涉及到表中的全部数据行。同时，另一个事务也修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据。那么，操作前一个事务的用户会发现表中还有一个没有修改的数据行，就好象发生了幻觉一样。

3.4丢失更新

• 丢失更新：两个事务同时读取同一条记录，A先修改记录，B也修改记录（B不知道A修改过），B提交数据后B的修改结果覆盖了A的修改结果。

四、事务的隔离级别

• 事务的隔离级别决定了事务之间可见的级别。

4.1事务隔离级别的作用范围

• 全局级：对所有的会话有效
• 会话级：只对当前的会话有效

4.1.1查询事务的隔离级别

查询全局事务隔离级别：
show global variables like '%isolation%';
SELECT @@global.tx_isolation;

查询会话事务隔离级别：
show session variables like '%isolation%';
SELECT @@session.tx_isolation; 
SELECT @@tx_isolation;

4.1.2设置事务隔离级别

设置全局事务隔离级别：
set global transaction isolation level read committed;
set @@global.tx_isolation='read-committed';   #重启服务后失效

设置会话事务隔离级别：
set session transaction isolation level repeatable read;
set @@session.tx_isolation='repeatable-read';

4.2事务的控制语句

• BEGIN 或 START TRANSACTION：显式地开启一个事务。
• COMMIT 或 COMMIT WORK：提交事务，并使已对数据库进行的所有修改变为永久性的。
• ROLLBACK 或 ROLLBACK WORK：回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改。
• SAVEPOINT S1：使用 SAVEPOINT 允许在事务中创建一个回滚点，一个事务中可以有多个 – SAVEPOINT；“S1”代表回滚点名称。
• ROLLBACK TO [SAVEPOINT] S1：把事务回滚到标记点。

4.3使用set设置控制事务

SET AUTOCOMMIT=0;						#禁止自动提交
SET AUTOCOMMIT=1;						#开启自动提交，Mysql默认为1
SHOW VARIABLES LIKE 'AUTOCOMMIT';		#查看Mysql中的AUTOCOMMIT值

• 如果没有开启自动提交，当前会话连接的mysql的所有操作都会当成一个事务直到你输入rollback|commit;当前事务才算结束。当前事务结束前新的mysql连接时无法读取到任何当前会话的操作结果。
• 如果开起了自动提交，mysql会把每个sql语句当成一个事务，然后自动的commit。
• 当然无论开启与否，begin; commit|rollback; 都是独立的事务。

五、MySQL存储引擎

• MySQL中的数据用各种不同的技术存储在文件中，每一种技术都使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平并最终提供不同的功能和能力，这些不同的技术以及配套的功能在MySQL中称为存储引擎。

• 存储引擎是MySQL将数据存储在文件系统中的存储方式或者存储格式。Mysql常用的存储引擎是MyISAM、InnoDB。

-MySQL数据库中的组件，负责执行实际的数据I/O操作。MySQL系统中，存储引擎处于文件系统之上，在数据保存到数据文件之前会传输到存储引擎，之后按照各个存储引擎的存储格式进行存储。

5.1常用的存储引擎

常用存储引擎：InnoDB、MyISAM.

• MyISAM：不支持事务和外键约束，占用资源较小，访问速度快，表级锁定，支持全文索引，适用于不需要事务处理，单独写入或查询的应用场景。
• InnoDB：支持事务处理、外键约束，缓存能力较好，支持行级锁定，读写并发能力较好，5.5版本后支持全文索引，适用于一致性要求高、数据更新频繁的应用场景。

5.1.1MyISAM的特点

• 表记锁定形式，数据在更新时锁定整个表

• 数据库在读写的过程中相互堵塞。

• 数据单独写入或读取的时候，速度较快，且占用资源相对较少

• MyISAM支持的存储格式

（1）静态(固定长度)表
静态表是默认的存储格式。静态表中的字段都是非可变字段，这样每个记录都是固定长度的，这种存储方式的优点是存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复；缺点是占用的空间通常比动态表多。

（2）动态表
动态表包含可变字段，记录不是固定长度的，这样存储的优点是占用空间较少，但是频繁的更新、删除记录会产生碎片，需要定期执行 OPTIMIZE TABLE 语句或 myisamchk -r 命令来改善性能，并且出现故障的时候恢复相对比较困难。

（3）压缩表
压缩表由 myisamchk 工具创建，占据非常小的空间，因为每条记录都是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支。

• 推荐使用场景

适用于不需要事务处理，单独的查询或者插入数据的业务场景，服务器硬件资源相对较差

5.1.2InnoDB特点介绍

• 支持4个事务隔离级别
• 读写阻塞与事务隔离级别有关
• 非常高效的缓存索引和数据
• 表与主键以簇的方式存储
• 支持分区、表空间
• 支持外键约束，全文索引
• 对硬件资源要求较高
• 行级锁定，全表扫描还是会表级锁定

5.2存储引擎的修改与查看

5.2.1查看存储引擎

• 查看系统支持的存储引擎

show engines;

• 查看表使用的存储引擎

show table status from 库名 where name='表名'\G

方法二：
use 库名;
show create table 表名;

5.2.2修改存储引擎

1．通过 alter table 修改
use 库名;
alter table 表名 engine=MyISAM;

2．通过修改 /etc/my.cnf 配置文件，指定默认存储引擎并重启服务
vim /etc/my.cnf
......
[mysqld]
......
default-storage-engine=INNODB

systemctl restart mysql.service
注意：此方法只对修改了配置文件并重启mysql服务后新创建的表有效，已经存在的表不会有变更。

3．通过 create table 创建表时指定存储引擎
use 库名;
create table 表名(字段1 数据类型,...) engine=MyISAM;

5.3innoDB行锁与索引的关系

• InnoDB行锁是通过给索引项加锁来实现的，如果没有索引，InnoDB将通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁。

1）
delete from t1 where id=1;
如果id字段是主键，innodb对于主键使用了聚簇索引，会直接锁住整行记录。

2）
delete from t1 where name=‘aaa’;
如果name字段是普通索引，会先锁住索引的两行，接着会锁住相应主键对应的记录。

3）
delete from t1 where age=23;
如果age字段没有索引，会使用全表扫描过滤，这时表上的各个记录都将加上锁。

5.4死锁

• 死锁一般是事务相互等待对方资源，最后形成环路造成的。

#会话一
delete from t1 where id=5;
#会话二
begin;
select * from t1 where id=1 for update;
#会话一操作
delete from t1 where id=1; #死锁发生	
#会话二操作
update t1 set name='abc' where id=5; #死锁发生

5.4.1共享锁，排他锁

• for update 可以为数据库中的行上一个排它锁。当一个事务的操作未完成时候，其他事务可以读取但是不能写入或更新。
• 共享锁：又叫做读锁，当用户要进行数据的读取时，对数据加上共享锁，共享锁可以同时加上多个。
• 排他锁：又叫做写锁，当用户要进行数据的写入时，对数据加上排他锁，排他锁只可以加一个，它和其它的排他锁,共享锁都相斥。

5.4.2如何尽可能避免死锁

1）使用更合理的业务逻辑，以固定的顺序访问表和行。
2）大事务拆小。大事务更倾向于死锁，如果业务允许，将大事务拆小。
3）在同一个事务中，尽可能做到一次锁定所需要的所有资源，减少死锁概率。
4）降低隔离级别。如果业务允许，将隔离级别调低也是较好的选择，比如将隔离级别从RR调整为RC，可以避免掉很多因为gap锁造成的死锁。
5）为表添加合理的索引。如果不使用索引将会为表的每一行记录添加上锁，死锁的概率大大增大。