数据库学习（六）——MySQL事务
一、MySQL事务
MySQL 中的 事务（Transaction） 是一种将多个 SQL 操作打包成一个整体执行的机制，确保数据的一致性和可靠性。事务广泛用于需要原子性的数据操作，比如转账、订单创建等。
事务的四大特性（ACID）：
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 原子性（Atomicity） | 一个事务中的操作要么全部成功，要么全部失败，不可分割。 |
| 一致性（Consistency） | 事务执行前后，数据库处于一致状态（遵守约束规则、业务规则）。 |
| 隔离性（Isolation） | 多个事务互不干扰，彼此隔离。事务并发时数据仍一致。 |
| 持久性（Durability） | 一旦事务提交，修改永久保存，即使系统崩溃也不会丢失。 |
二、事务基本语句
事务基本语句（InnoDB 引擎支持事务）：
| 语句 | 作用 |
|---|---|
START TRANSACTION; 或 BEGIN; | 显式开始一个事务 |
COMMIT; | 提交事务，永久保存所有操作 |
ROLLBACK; | 回滚事务，撤销所有操作 |
SAVEPOINT 保存点名; | 设置一个保存点，用于部分回滚 |
ROLLBACK TO 保存点名; | 回滚到某个保存点，仅撤销一部分操作 |
SET autocommit = 0; | 关闭自动提交，进入手动事务控制状态 |
SET autocommit = 1; | 恢复自动提交（默认） |
注意：
MySQL 默认是自动提交模式，即每条语句自动提交。
示例一：基本事务流程
START TRANSACTION;UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;COMMIT;
如中途出错，也可用：
ROLLBACK;
示例二：使用保存点（SAVEPOINT）
START TRANSACTION;UPDATE users SET score = score + 10 WHERE id = 1;SAVEPOINT sp1;UPDATE users SET score = score - 50 WHERE id = 2;ROLLBACK TO sp1;COMMIT;
注意：
- 第二条
UPDATE被撤销，第一条仍然生效。
三、事务隔离级别（Isolation Level）
事务隔离级别定义了一个事务能看到其他事务对数据库的更改程度。
| 级别 | 可解决的问题 | 会出现的问题 | MySQL默认 |
|---|---|---|---|
| READ UNCOMMITTED | 无 | 会出现脏读 | ❌ |
| READ COMMITTED | 解决脏读 | 可能出现不可重复读 | ❌ |
| REPEATABLE READ (默认) | 解决脏读和不可重复读 | 可能出现幻读 | ✅ |
| SERIALIZABLE | 解决所有问题（脏读、不可重复读、幻读） | 并发性能差 | ❌ |
设置事务隔离级别：
SET [SESSION|GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
四、事务中的日志机制
| 日志类型 | 作用 |
|---|---|
Undo Log | 撤销未提交的事务、实现 MVCC |
Redo Log | 保证事务提交后数据的持久性 |
Binlog | 用于主从复制、增量备份 |
InnoDB 使用 “先写日志、后写磁盘” 策略，避免崩溃丢数据。
五、事务引擎：InnoDB
MySQL 中支持事务的主要引擎是 InnoDB，它是 MySQL 的默认存储引擎，也是最常用于高可靠性、高并发场景的引擎。
1. InnoDB 引擎简介
| 特性 | 是否支持 | 说明 |
|---|---|---|
| 支持事务（ACID） | ✅ | 完整支持事务四大特性 |
| 行级锁定 | ✅ | 并发控制粒度细，避免表级锁带来的性能问题 |
| 外键约束 | ✅ | 支持 FOREIGN KEY 语法进行引用完整性约束 |
| 自动崩溃恢复 | ✅ | 通过 Redo Log（重做日志） 和 Undo Log（回滚日志） 实现 |
| 多版本并发控制（MVCC） | ✅ | 实现高并发下的非阻塞读操作 |
| 支持全文索引 | ✅（5.6+） | 支持 FULLTEXT 索引，适用于文本搜索 |
| 表空间管理 | ✅ | 支持独立表空间 (innodb_file_per_table) |
2. InnoDB 事务核心机制
InnoDB 通过以下几项核心机制实现高可靠事务性：
（1） Undo Log（回滚日志）
- 在数据修改前记录一份旧值（用于回滚或 MVCC）。
- 保证事务回滚和一致性视图。
- 存储在
undo segment中，自动清理。
（2）Redo Log（重做日志）
- 记录已提交事务对数据的修改操作。
- 用于 崩溃恢复，防止宕机后数据丢失。
- 先写日志再写磁盘（WAL：Write-Ahead Logging）。
- 由
ib_logfile0/1或#innodb_redo文件组成。
（3）MVCC（多版本并发控制）
- 实现
快照读，避免加锁，提高读性能。 - 每条记录有隐藏的事务ID和回滚指针。
- 只有
REPEATABLE READ和READ COMMITTED使用 MVCC。
3. 事务隔离级别（Isolation Level）
InnoDB 支持 SQL 标准的 4 种隔离级别：
| 隔离级别 | 是否支持脏读 | 是否支持不可重复读 | 是否支持幻读 | InnoDB 默认 |
|---|---|---|---|---|
READ UNCOMMITTED | ✅ | ✅ | ✅ | 否 |
READ COMMITTED | ❌ | ✅ | ✅ | 否 |
REPEATABLE READ | ❌ | ❌ | ✅ | ✅ 默认 |
SERIALIZABLE | ❌ | ❌ | ❌ | 否 |
💡 InnoDB 通过 间隙锁（Gap Lock） 解决幻读，而不是真正序列化。
六、事务并发问题
| 并发问题 | 描述 | 影响隔离级别 |
|---|---|---|
| 脏读 | 读到未提交事务的数据 | 仅 SERIALIZABLE & REPEATABLE READ 避免 |
| 不可重复读 | 两次查询同一记录，结果不同（别的事务修改了数据） | REPEATABLE READ 能避免 |
| 幻读 | 两次查询满足条件的记录数不同（别的事务插入了新数据） | SERIALIZABLE 避免 |
七、典型示例——银行转账事务
START TRANSACTION;UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;-- 出错则回滚
-- IF (error) THEN
-- ROLLBACK;
-- ELSE
COMMIT;
注意：
- 如果两个
UPDATE都成功执行，则COMMIT，数据写入磁盘； - 如果任一语句执行失败（例如账户不存在、余额不足等），应手动调用
ROLLBACK撤销所有操作。
八、两阶段提交（事务+Binlog）
InnoDB 为保证与 Binlog 一致，使用两阶段提交机制（prepare → commit）：
- 写
Redo Logprepare； - 写
Binlog； Redo Logcommit；
保证主从一致性，避免部分提交。
九、MySQL事务常见问题与答案
| 问题 | 简要答案 |
|---|---|
| InnoDB 如何保证事务原子性？ | Undo Log 记录原始版本，失败时可回滚 |
| 如何防止脏读？ | 设置隔离级别为 READ COMMITTED 或更高 |
| 什么是幻读？怎么解决？ | 并发插入导致结果数量变化，使用 Gap Lock / SERIALIZABLE 隔离级别 |
Redo Log 和 Binlog 有何不同？ | Redo 是物理日志用于崩溃恢复；Binlog 是逻辑日志用于复制与备份 |