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1. 前言

MySQL 中事務(wù)（Transaction）的定義是對(duì)于一個(gè)或者多個(gè) SQL 語句，要么全部執(zhí)行成功，要么一個(gè)都不執(zhí)行成功。在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，有很多需要事務(wù)的場(chǎng)景，例如在電商網(wǎng)站，顧客下單、付款以及商品扣減庫存就應(yīng)該在一個(gè)事務(wù)中執(zhí)行，如果不能保證事務(wù)特性，就可能出現(xiàn)用戶已經(jīng)下單并且成功付款，但是在扣減庫存邏輯出現(xiàn)異常，發(fā)貨失敗的情況。所以事務(wù)中的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，之前執(zhí)行的所有 SQL 語句都應(yīng)該回滾。

2. 事務(wù)

2.1 事務(wù) ACID 特性

面試官提問： MySQL 中事務(wù)的特性是什么？

題目解析：

ACID 是衡量事務(wù)的 4 個(gè)維度，分別的定義是：

（1）原子性（Atomic，簡(jiǎn)寫 A）：原子性要求事務(wù)是一個(gè)不可分割的執(zhí)行單位，如果一個(gè)事務(wù)包含多條 SQL 語句，要么所有的 SQL 都執(zhí)行成功，要么所有的 SQL 都執(zhí)行失敗，不存在兩者之間的中間狀態(tài)。如果事務(wù)中的任意一條 SQL 執(zhí)行失敗，那么已執(zhí)行成功的也需要回滾。MySQL 中 InnoDB 引擎利用 undo log 實(shí)現(xiàn)原子性，undo log 記錄了所有已執(zhí)行的 SQL 記錄，如果事務(wù)執(zhí)行失敗調(diào)用了 rollback 語句，那么使用 undo log 的記錄回滾已執(zhí)行的 SQL。
（2）持久性（Durability，簡(jiǎn)寫 D）：持久性要求事務(wù)一旦提交（commit），對(duì)數(shù)據(jù)庫的改變就應(yīng)該是永久的，其他的操作不會(huì)對(duì)已提交的事務(wù)有影響。InnoDB 引擎中使用 redo log 實(shí)現(xiàn)持久性，如果 MySQl 服務(wù)器宕機(jī)，那么在重啟時(shí)可以讀取 redo log 中的記錄恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。
（3）隔離性（Isolation，簡(jiǎn)寫 I）：要求一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不受到其他并發(fā)執(zhí)行事務(wù)的影響。
（4）一致性（Consistency，簡(jiǎn)寫 C）：事務(wù)將數(shù)據(jù)庫從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，但是兩種狀態(tài)從數(shù)據(jù)上是一致的。例如用戶下單扣庫存讓庫存減少了一個(gè)單位，那么在訂單中就會(huì)增加一個(gè)單位的商品，庫存和訂單中的商品數(shù)量和是不會(huì)改變的。

2.2 事務(wù)隔離級(jí)別

面試官提問：ACID 特性中的隔離性在 MySQL 中的具體定義是什么？

題目解析：

MySQL 提供了 4 種事務(wù)隔離級(jí)別，分別是：

（1）讀未提交（Read Uncommitted）：所有事務(wù)可以看到其他事務(wù)未提交的執(zhí)行結(jié)果；
（2）讀已提交（Read Committed）：所有事務(wù)只能看到其他事務(wù)已提交的執(zhí)行結(jié)果；
（3）可重復(fù)讀（Repeatable Read）：MySQL 默認(rèn)的隔離級(jí)別，所有事務(wù)能看到其他事務(wù)已提交后的修改后數(shù)據(jù)，但是如果第一次讀取到這個(gè)修改后的數(shù)據(jù)，如果其他事務(wù)繼續(xù)修改了數(shù)據(jù)并且提交，這個(gè)事務(wù)讀到的也是第一次讀到的值，不會(huì)讀到修改后的新值。
（4）串行化（Serializable）：最高隔離級(jí)別，可以理解為讓所有并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)都進(jìn)入隊(duì)列，挨個(gè)串行執(zhí)行，永遠(yuǎn)不可能發(fā)生沖突。

我們關(guān)注事務(wù)，關(guān)注點(diǎn)在于不同事務(wù)的并發(fā)沖突，而且重點(diǎn)在于讀寫操作。對(duì)于同一條數(shù)據(jù)，在執(zhí)行并發(fā)事務(wù)時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生讀寫上的問題，有三種：

（1）臟讀（Dirty Read）：如果事務(wù) A 更新了一份數(shù)據(jù)，比如將記錄 a 更新為記錄 b，那么在事務(wù) B 中讀取到的記錄是 b，此時(shí)事務(wù) A 進(jìn)行了回滾操作，記錄 b 回滾為記錄 a，那么事務(wù) B 讀到的記錄 b 則是非法數(shù)據(jù)。
（2）不可重復(fù)讀（Non-Repeatable Read）：如果事務(wù) A 更新了一份數(shù)據(jù)，比如將記錄 a 更新為記錄 b，那么在事務(wù) B 中讀取到的記錄是 b，此時(shí)事務(wù) A 繼續(xù)將記錄 b 更新為記錄 c，那么事務(wù) B 第二次讀到的記錄是 c，兩次讀取的結(jié)果不同。
（3）幻讀（Phantom Read）：如果事務(wù) B 查詢到了幾行數(shù)據(jù)，此時(shí)事務(wù) A 又插入了幾行新數(shù)據(jù)，那么事務(wù) B 會(huì)讀到多出來的幾行數(shù)據(jù)，讀到了上次讀取沒出現(xiàn)的數(shù)據(jù)。

4 種隔離級(jí)別對(duì)應(yīng)的問題應(yīng)對(duì)能力如下表：

從解決問題的能力上看，串行化能解決所有的并發(fā)讀寫問題，但是串行執(zhí)行效率太低，比如在電商網(wǎng)站的秒殺商品下單流程，就會(huì)導(dǎo)致所有的用戶需要等某一個(gè)用戶執(zhí)行完下單操作后才能繼續(xù)搶購，不具有實(shí)戰(zhàn)意義。MySQL 默認(rèn)的隔離級(jí)別是可重復(fù)讀，這個(gè)級(jí)別能解決臟讀和不可重復(fù)讀的問題，效率上相對(duì)比較快。讀未提交的執(zhí)行效率最高，但是數(shù)據(jù)的一致性保障最差， 一般不會(huì)在實(shí)戰(zhàn)中使用。

在 MySQL 客戶端執(zhí)行 show variables like 'transaction_isolation'; 語句可查看隔離級(jí)別：

3. 小結(jié)

本小結(jié)概括了事務(wù)的 ACID 特性以及 4 種隔離級(jí)別的定義，候選人可以自行使用小樣本數(shù)據(jù)測(cè)試 MySQL 不同隔離級(jí)別下事務(wù)的讀寫區(qū)別。