MySQL 的 事務(wù)和隔離級別

事務(wù)是一組原子性的SQL查詢，事務(wù)內(nèi)的SQL語句，要么全部執(zhí)行成功，要么全部執(zhí)行失敗。本節(jié)重點介紹事務(wù)的ACID和隔離級別。

1. ACID

提到事務(wù)，大家肯定都不陌生，和數(shù)據(jù)庫打交道，我們都會用到事務(wù)。銀行轉(zhuǎn)賬是解釋事務(wù)的一個經(jīng)典例子。銀行數(shù)據(jù)庫通常會有兩張表：支票表和儲蓄表。現(xiàn)在要從用戶 A 的支票賬戶轉(zhuǎn)賬 100 元人民幣到儲蓄賬戶，一般是下面三個步驟：

1. 檢查支票賬戶的余額高于 100 元；
2. 從支票賬戶余額減去 100 元；
3. 在儲蓄賬戶余額增加 100 元；

相應(yīng)的 SQL 語句如下：

start transaction
select balance from checking where customer_name = 'A'
update checking set balance = balance - 100.00 where customer_name = 'A'
update savings set balance = balance + 100.00 where customer_name = 'A'
commit;

這三個步驟需要封裝成一個事務(wù)，任何一個步驟失敗，都必須回滾所有的步驟。簡單的說，事務(wù)就是保證一組數(shù)據(jù)庫操作，要么全部執(zhí)行成功，要么全部執(zhí)行失敗。

一個優(yōu)秀的事務(wù)處理機制，需要具備 ACID 特性，即原子性（atomicity）、一致性（consistency）、隔離性（isolation）、持久性（durability）。

• 原子性（atomicity）：一個事務(wù)被視為一個完整的最小工作單元，事務(wù)中的數(shù)據(jù)庫操作，要么全部執(zhí)行成功，要么全部執(zhí)行失敗回滾，不能只成功執(zhí)行了其中的一部分數(shù)據(jù)庫操作；

• 一致性（consistency）：數(shù)據(jù)庫總是從一個一致性的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個一致性的狀態(tài)。在銀行轉(zhuǎn)賬的例子中，即使執(zhí)行到第四條 SQL 語句時失敗，用戶的支票賬戶也不會損失 100 元人民幣，因為執(zhí)行失敗時，事務(wù)進行了回滾，所做的修改并沒有保存到數(shù)據(jù)庫中；

• 隔離性（isolation）：通常來說，一個事物所做的修改在提交以前，對其他事務(wù)是不可見的。在銀行轉(zhuǎn)賬的例子中，當(dāng)執(zhí)行完第三條 SQL 語句時，此時另外一個程序在匯總支票賬戶，它所查詢到的用戶A的支票賬戶，并沒有減去 100 元人民幣；

• 持久性（durability）：事務(wù)提交成功，所做的修改就會永久保存到數(shù)據(jù)庫中，即使系統(tǒng)崩潰，修改的數(shù)據(jù)也不會丟失。

在 MySQL 中，事務(wù)是在存儲引擎層實現(xiàn)的。MySQL 是支持多種存儲引擎的數(shù)據(jù)庫，但并不是所有的存儲引擎都支持事務(wù)，比如 MyISAM 就不支持事務(wù)。

事務(wù)增加了數(shù)據(jù)庫的安全性，同時也需要數(shù)據(jù)庫做很多額外的工作。相比沒有實現(xiàn) ACID 的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了 ACID 的數(shù)據(jù)庫需要更強的 CPU、內(nèi)存、以及磁盤空間。

2. 隔離級別

在 SQL 標(biāo)準(zhǔn)中，包含了四種隔離級別，即未提交讀（read uncommitted）、提交讀（read committed）、可重復(fù)讀（repeatable read）、可串行化（serializable）。

• 未提交讀（read uncommitted）：一個事務(wù)還未提交，它所做的變更能被別的事務(wù)看到。事務(wù)可以讀取未提交的數(shù)據(jù)，被稱為臟讀（dirty read），這種隔離級別在實際應(yīng)用中一般很少使用；

• 提交讀（read committed）：一個事務(wù)提交之后，它所做的變更才能被別的事務(wù)看到。大多數(shù)數(shù)據(jù)庫的默認隔離級別是提交讀（read committed），比如 Oracle；

• 可重復(fù)讀（repeatable read）：一個事務(wù)在執(zhí)行過程中看到的數(shù)據(jù)，總是跟這個事務(wù)在啟動時看到的數(shù)據(jù)是一致的。在可重復(fù)讀隔離級別下，未提交變更對其他事務(wù)也是不可見的。該級別保證了在同一個事務(wù)中，多次讀取同樣記錄的結(jié)果是一致的。MySQL 的默認事務(wù)隔離級別是可重復(fù)讀（repeatable read）；

• 可串行化（serializable）：serializable 是最高的隔離級別。對同一行數(shù)據(jù)，讀寫都會進行加鎖。當(dāng)出現(xiàn)鎖沖突時，后面訪問的事務(wù)必須等前一個事務(wù)完成，才能繼續(xù)執(zhí)行。實際應(yīng)用場景很少用到這種隔離級別，只有在非常需要確保數(shù)據(jù)一致性，而且可以接受沒有并發(fā)的情況，才會使用這種隔離級別。

下表為 ANSI SQL 隔離級別：

3. 小結(jié)

本小節(jié)主要介紹了事務(wù)的 ACID 和隔離級別。

ACID特性：原子性（atomicity）、一致性（consistency）、隔離性（isolation）、持久性（durability）

隔離級別：未提交讀（read uncommitted）、提交讀（read committed）、可重復(fù)讀（repeatable read）、可串行化（serializable）