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MySQL之事务深度解析

backend 2025/6/21 11:36:55

MySQL之事务深度解析

- 一、事务概述
- - 1.1 什么是事务
  - 1.2 事务的作用
- 二、MySQL事务基本操作
- - 2.1 开启事务
  - 2.2 提交事务
  - 2.3 回滚事务
  - 2.4 保存点（SAVEPOINT）
- 三、事务的ACID特性
- - 3.1 原子性（Atomicity）
  - 3.2 一致性（Consistency）
  - 3.3 隔离性（Isolation）
  - 3.4 持久性（Durability）
- 四、事务并发问题
- - 4.1 脏读（Dirty Read）
  - 4.2 不可重复读（Non-repeatable Read）
  - 4.3 幻读（Phantom Read）
  - 4.4 丢失更新（Lost Update）
- 五、事务隔离级别
- - 5.1 读未提交（Read Uncommitted）
  - 5.2 读已提交（Read Committed）
  - 5.3 可重复读（Repeatedly Read）
  - 5.4 串行化（Serializable）
- 六、不同隔离级别对比与选择
- 七、事务与存储引擎
- 八、事务最佳实践
- - 8.1 事务范围控制
  - 8.2 错误处理
  - 8.3 性能优化

事务作为保障数据可靠性的核心机制，能够确保一系列数据库操作要么全部成功提交，要么全部失败回滚。本文我将从事务的基本操作入手，深入剖析事务的ACID特性、常见并发问题以及不同隔离级别，并结合丰富的示例和实战场景，帮你全面掌握MySQL事务的核心知识。

一、事务概述

1.1 什么是事务

事务（Transaction）是数据库操作的最小逻辑单元，它由一个或多个数据库操作组成，这些操作被视为一个不可分割的整体。例如，在银行转账场景中，从账户A扣除金额和向账户B增加金额这两个操作必须作为一个事务执行，确保资金的转移过程完整且一致。

1.2 事务的作用

保证数据一致性：确保一组相关操作要么全部成功，要么全部失败，避免出现部分操作成功、部分失败导致的数据不一致问题。
支持错误恢复：当事务执行过程中出现错误时，可以回滚到事务开始前的状态，防止错误数据被提交到数据库。
处理并发访问：通过隔离级别控制多个事务并发执行时的相互影响，保证数据的正确性和完整性。

二、MySQL事务基本操作

2.1 开启事务

在MySQL中，可以使用以下两种方式开启事务：

显式开启：使用START TRANSACTION或BEGIN语句手动开启一个事务。

START TRANSACTION;
-- 或者
BEGIN;

隐式开启：在某些存储引擎（如InnoDB）中，当执行一个会修改数据的SQL语句（如INSERT、UPDATE、DELETE）时，若当前没有活跃事务，MySQL会自动开启一个事务。

2.2 提交事务

使用COMMIT语句提交事务，将事务中所有操作的结果永久保存到数据库。

COMMIT;

提交后，事务中对数据的修改将对其他事务可见。

2.3 回滚事务

使用ROLLBACK语句回滚事务，撤销事务中所有操作对数据的修改，将数据库恢复到事务开始前的状态。

ROLLBACK;

当事务执行过程中出现错误或不满足业务条件时，通常会执行回滚操作。

2.4 保存点（SAVEPOINT）

保存点用于在事务中创建一个标记点，可以在需要时回滚到特定的保存点，而不是整个事务。

创建保存点：使用SAVEPOINT语句创建保存点。

SAVEPOINT savepoint_name;

回滚到保存点：使用ROLLBACK TO SAVEPOINT语句回滚到指定的保存点。

ROLLBACK TO SAVEPOINT savepoint_name;

释放保存点：使用RELEASE SAVEPOINT语句删除保存点。

RELEASE SAVEPOINT savepoint_name;

示例：

START TRANSACTION;
INSERT INTO users (username, password) VALUES ('user1', 'pass1');
SAVEPOINT insert_user1;
UPDATE users SET password = 'new_pass1' WHERE username = 'user1';
-- 发现更新操作有误，回滚到插入用户的状态
ROLLBACK TO SAVEPOINT insert_user1;
COMMIT;

三、事务的ACID特性

3.1 原子性（Atomicity）

原子性要求事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚，不存在部分成功的情况。就像银行转账，扣款和入账必须同时完成，否则就都不执行，保证资金的完整性。

3.2 一致性（Consistency）

一致性确保事务执行前后，数据库的状态始终符合预定的业务规则。例如，在转账事务中，转账前后两个账户的总金额应该保持不变，不会因为事务执行出现金额丢失或增加的情况。

3.3 隔离性（Isolation）

隔离性定义了多个事务并发执行时，一个事务对其他事务的影响程度。不同的隔离级别决定了事务之间可见性和干扰程度的差异，后面将详细介绍。

3.4 持久性（Durability）

持久性保证一旦事务提交成功，其对数据库的修改将永久保存，即使系统发生故障（如断电、崩溃），数据也不会丢失。InnoDB存储引擎通过事务日志（重做日志）来实现持久性。

四、事务并发问题

在多用户并发访问数据库时，若不进行有效的控制，事务之间可能会产生以下问题：

4.1 脏读（Dirty Read）

一个事务读取到另一个未提交事务修改的数据。例如，事务A修改了账户余额，但未提交，此时事务B读取了这个未提交的余额数据，若事务A随后回滚，事务B读取的数据就是无效的，即脏数据。

4.2 不可重复读（Non-repeatable Read）

在同一个事务中，多次读取同一数据时结果不一致。例如，事务A先读取了某条订单记录，之后事务B修改并提交了这条记录，事务A再次读取时得到的是修改后的数据，导致在一个事务内读取结果不统一。

4.3 幻读（Phantom Read）

一个事务在执行过程中，另一个事务插入了新的数据，导致第一个事务再次查询时出现了之前没有的数据，就像产生了“幻觉”。例如，事务A查询符合条件的订单列表，事务B在此时插入了一条符合条件的新订单并提交，事务A再次查询时会发现多出了一条记录。

4.4 丢失更新（Lost Update）

两个事务同时读取同一数据并进行更新，后提交的事务会覆盖先提交事务的更新结果，导致先提交事务的更新丢失。

五、事务隔离级别

为了解决并发问题，MySQL提供了四种事务隔离级别，每种级别对并发事务的隔离程度不同，从低到高分别是：

5.1 读未提交（Read Uncommitted）

这是最低的隔离级别，允许一个事务读取另一个未提交事务修改的数据，会导致脏读、不可重复读和幻读问题。一般很少在实际应用中使用。

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

5.2 读已提交（Read Committed）

一个事务只能读取另一个已提交事务修改的数据，可以避免脏读，但仍然存在不可重复读和幻读问题。这是Oracle数据库的默认隔离级别，也是MySQL中InnoDB和MyISAM存储引擎的默认隔离级别（在MySQL 8.0之前，InnoDB默认隔离级别为REPEATABLE READ）。

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

5.3 可重复读（Repeatedly Read）

在同一个事务中，多次读取同一数据时结果保持一致，解决了脏读和不可重复读问题，但无法完全避免幻读。这是MySQL 8.0之前InnoDB存储引擎的默认隔离级别。通过MVCC（多版本并发控制）机制，InnoDB在可重复读级别下能在一定程度上解决幻读问题。

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

5.4 串行化（Serializable）

这是最高的隔离级别，通过强制事务串行执行，避免了所有并发问题（脏读、不可重复读、幻读），但会严重影响系统性能，因为事务只能一个接一个执行，降低了并发处理能力。

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

六、不同隔离级别对比与选择

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读	并发性能	适用场景
读未提交	是	是	是	高	对数据一致性要求极低的场景
读已提交	否	是	是	较高	大多数OLTP应用场景
可重复读	否	否	部分解决	中	对数据一致性要求较高的场景
串行化	否	否	否	低	对数据一致性要求极高的场景