MySQL:Transaction

ACID

ACID，指数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写。包含：

• 原子性（Atomicity）
• 一致性（Consistency）
• 隔离性（Isolation）
• 持久性（Durability）

一个支持事务（Transaction）的数据库，必需要具有这四种特性，否则在事务过程（Transaction processing）当中无法保证数据的正确性，交易过程极可能达不到交易方的要求。

原子性

整个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不可能停滞在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

一致性

• 强一致性：读操作可以立即读到提交的更新操作。
• 弱一致性：提交的更新操作，不一定立即会被读操作读到，此种情况会存在一个不一致窗口，指的是读操作可以读到最新值的一段时间。
• 最终一致性：是弱一致性的特例。事务更新一份数据，最终一致性保证在没有其他事务更新同样的值的话，最终所有的事务都会读到之前事务更新的最新值。如果没有错误发生，不一致窗口的大小依赖于：通信延迟，系统负载等。

其他一致性变体还有：

• 单调一致性：如果一个进程已经读到一个值，那么后续不会读到更早的值。
• 会话一致性：保证客户端和服务器交互的会话过程中，读操作可以读到更新操作后的最新值。

隔离性

脏读Dirty reads

A dirty read (aka uncommitted dependency) occurs when a transaction is allowed to read data from a row that has been modified by another running transaction and not yet committed.

事务A修改了一个数据，但未提交，事务B读到了事务A未提交的更新结果，如果事务A提交失败，事务B读到的就是脏数据。

Transaction 1	Transaction 2
/* Query 1 */ SELECT age FROM users WHERE id = 1; /* will read 20 */	-
-	/* Query 2 */ UPDATE users SET age = 21 WHERE id = 1; /* No commit here */
/* Query 1 */ SELECT age FROM users WHERE id = 1; /* will read 21 */	-
-	ROLLBACK; /* lock-based DIRTY READ */

不可重复读 Non-repeatable reads

在同一个事务中，对于同一份数据读取到的结果不一致。比如，事务B在事务A提交前读到的结果，和提交后读到的结果可能不同。不可重复读出现的原因就是事务并发修改记录，要避免这种情况，最简单的方法就是对要修改的记录加锁，这回导致锁竞争加剧，影响性能。另一种方法是通过MVCC可以在无锁的情况下，避免不可重复读。

Transaction 1	Transaction 2
/* Query 1 */ SELECT * FROM users WHERE id = 1;	-
-	/* Query 2 */ UPDATE users SET age = 21 WHERE id = 1; COMMIT; /* in multiversion concurrency control, or lock-based READ COMMITTED */
/* Query 1 */ SELECT * FROM users WHERE id = 1; COMMIT; /* lock-based REPEATABLE READ */	-

幻读Phantom reads

在同一个事务中，同一个查询多次返回的结果不一致。事务A新增了一条记录，事务B在事务A提交前后各执行了一次查询操作，发现后一次比前一次多了一条记录。幻读是由于并发事务增加记录导致的，这个不能像不可重复读通过记录加锁解决，因为对于新增的记录根本无法加锁。需要将事务串行化，才能避免幻读。

Transaction 1	Transaction 2
/* Query 1 */ SELECT * FROM users WHERE age BETWEEN 10 AND 30;	-
-	/* Query 2 */ INSERT INTO users(id, name, age) VALUES (3, 'Bob', 27); COMMIT;
/* Query 1 */ SELECT * FROM users WHERE age BETWEEN 10 AND 30; COMMIT;	-

隔离级别（SQL:1992）

事务的隔离级别从低到高有：

Read Uncommitted

最低的隔离级别，什么都不需要做，一个事务可以读到另一个事务未提交的结果。所有的并发事务问题都会发生。

Read Committed

只有在事务提交后，其更新结果才会被其他事务看见。可以解决脏读问题。

Repeatable reads

在一个事务中，对于同一份数据的读取结果总是相同的，无论是否有其他事务对这份数据进行操作，以及这个事务是否提交。可以解决脏读、不可重复读。

Serializable

事务串行化执行，隔离级别最高，牺牲了系统的并发性。可以解决并发事务的所有问题。

持久性

事务提交后，对系统的影响是永久的。

MySQL

MySQL支持SQL92标准中定义的各种事务隔离级别。InnoDB引擎默认支持的级别是REPEATABLE READ

• 在REPEATABLE READ级别下，InnoDB通过next-key locks防止幻读。

See:

• https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-introduction.html