数据库事务处理

1、简介

数据库事务( transaction)是访问并可能操作各种数据项的一个数据库操作序列，这些操作要么全部执行,要么全部不执行，是一个不可分割的工作单位。事务由事务开始与事务结束之间执行的全部数据库操作组成。

数据库事务是一个逻辑上的划分，有的时候并不是很明显，它可以是一个操作步骤也可以是多个操作步骤。我们可以这样理解数据库事物:对数据库所做的一系列修改，在修改过程中，暂时不写入数据库，而是缓存起来，用户在自己的终端可以预览变化，直到全部修改完成，并经过检查确认无误后，一次性提交并写入数据库，在提交之前，必要的话所做的修改都可以取消。提交之后，就不能撤销，提交成功后其他用户才可以通过查询浏览数据的变化。

经典案例：银行转账，第一步骤从第一个账户划出款项，第二步骤将款项存入第二个账户。在这个过程中，两个环节是关联的。第一个账户划出款项必须保证正确的存入第二个账户，如果第二个环节没有完成，整个的过程都应该取消，否则就会发生丢失款项的问题。整个交易过程，可以看作是一个事物，成功则全部成功，失败则需要全部撤消，这样可以避免当操作的中间环节出现问题时，产生数据不一致的问题。

2、性质（ACID）

原子性(Atomicity)：事务中的全部操作在数据库中是不可分割的，要么全部完成，要么全部不执行。
一致性(Consistency)：几个并行执行的事务，其执行结果必须与按某一顺序串行执行的结果相一致。
隔离性(Isolation)：事务的执行不受其他事务的干扰，事务执行的中间结果对其他事务必须是透明的。
持久性(Durability):对于任意已提交事务，系统必须保证该事务对数据库的改变不被丢失，即使数据库出现故障。

事务的ACID特性是由关系数据库系统(DBMS)来实现的，DBMS采用日志来保证事务的原子性、一致性和持久性。日志记录了事务对数据库所作的更新，如果某个事务在执行过程中发生错误，就可以根据日志撤销事务对数据库已做的更新，使得数据库同滚到执行事务前的初始状态。

对于事务的隔离性，DBMS是采用锁机制来实现的。当多个事务同时更新数据库中相同的数据时，只允许持有锁的事务能更新该数据，其他事务必须等待，直到前一个事务释放了锁，其他事务才有机会更新该数据。

3、作用

为数据库操作序列提供了一个从失败中恢复到正常状态的方法，同时提供了数据库即使在异常状态下仍能保持一致性的方法。
当多个应用程序在并发访问数据库时，可以在这些应用程序之间提供一个隔离方法，以防止彼此的操作互相干扰。

4、数据库事务处理相关命令

进行的操作	命令
查看存储引擎	SHOW CREATE TABLE 表名；
更改引擎	ALTER TABLE 表名 ENGINE=新引擎名；
回滚	ROLLBACK;
声明事务开始	BEIGIN;
事务提交	COMMIT;
查询自动提交功能状态	SELECT @@AUTOCOMMIT;
设置自动提交功能	SET AUTOCOMMIT=0或1;
设置分离水平	SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL 分离水平;

5、存储引擎

MySQL数据库的存储引擎是可以选择改变和替换的（可替换存储引擎构架，Pluggable Storage Engine Architecture）。MySQL主要有8种存储引擎：

存储引擎	特征
MyISAM	高速引擎，不支持事务处理
InnoDB	支持行锁定以及事务处理，速度比MyISAM稍慢
ISAM	MyISAM的前身
MERGE	将多个MyISAM类型的表作为一个表来处理的引擎
MEMORY,HEAP	只在内存上保存数据
Falcon	一种新的存储引擎，支持事务处理
ARCHIVE	将数据压缩后保存（只能支持INSERT/SELECT操作
CSV	以CSV形式保存数据（应用于跨平台数据交换）

6、事务处理

之前讲到，事务处理是一毁全毁，因此事务中任意一个任务或指令失败，整个事务都将失败。那是怎么实现的呢？方法是时间中多个任务全部成功，则任务成功结束，并且会进行提交（COMMIT），如果任何一件任务失败，则强制回滚（ROLLBACK）到初始状态。

事务处理涉及到三个最重要的命令：BEGIN，ROLLBACK，COMMIT，分别表示声明事务开始，回滚，确认提交。

（1）回滚

事务在BEGIN之后但还没COMMIT的时候可以用ROLLBACK回滚到BEGIN之前的数据，而如果COMMIT提交之后则不能用ROLLBACK回滚到原来的数据。

（2）自动提交

当搜索引擎为MyISAM时，因为不支持事务处理，因此命令一旦执行，就一定会提交，这种默认的提交方式被称为自动提交。

而当搜索引擎设置为InnoDB时，可以设置自动提交功能是否开启，当自动提交功能为ON时，命令执行就会提交（COMMIT）,而自动提交设置为OFF 时，必须执行COMMIT才提交，可以使用ROLLBACK进行回滚。

查询当前自动提交功能状态：

SELECT @@AUTOCOMMIT;

设置自动提交功能：

SET AUTOCOMMIT=0或1;

（3）部分回滚

直接ROLLBACK会回滚到BEGIN开始之前的地方，而通过SAVEPOINT可以保存一个点，通过ROLLBACK TO SAVEPOINT就可以回滚到保存点了，也就实现了“想去哪就去了哪”。

部分回滚主要有两个步骤：

①保存点

SAVEPOINT 保存点名;

②回滚到保存点

ROLLBACK TO SAVEPOINT 保存点名;

（4）不能事务处理的命令（直接提交）

大部分命令都可以通过事务处理（BEGIN -ROLLBACK- COMMIT）进行操作，但是：

DROP DATABASE;
DROP TABLE;
DROP;
ALTER TABLE

不能通过事务处理，会直接COMMIT;

7、锁定与事务处理

（1）锁定

（a）锁定的分类

锁定分为共享锁定（Shared Lock）和排他锁定（Exclusive Lock）：

共享锁定是将对象数据变为只读形式，不能进行更新，所以也称为读取锁定；
排他锁定是当执行INSERT/UPDATE/DELETE的时候，其它事务不能读取该数据，因此也称为写入锁定。

（b）锁定的粒度

锁定对象的大小是锁定的粒度，有三种粒度：

记录
表
数据库

（2）事务处理的分离水平

需要使用锁定来有效解决事务冲突的情况，但是锁定也会使性能下降（因为别人无法访问），因此频繁锁定不一定合理，数据库中，使用分离水平来表示事务处理之间的影响程度。

事务处理的分离水平对应的数据整合情况：

分离水平	非提交读取	不可重复读取	幻象读取
READ UNCOMMITED	√	√	√
READ COMMITED	×	√	√
REPEATABLE READ	×	×	√
SERIALIZABLE	×	×	×

设置分离水平可以使用命令：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL 分离水平;

（a）非提交读取

非提交读取指的是别的事务能够读取到还没有提交的更新数据，只发生在分离水平为READ UNCOMMITED的情况下。

因为对事务处理的读取没有任何限制，所以一般不推荐使用。

（b）不可重复读取

不可重复读取是指在某事务处理过程中对数据进行读取，由于该事务更新操作导致多次读取数据时发生了改变。

不可重复读取发生在READ COMMITED 一下的分离水平。

（c）幻象读取

幻象读取指的是，在某事物处理数据过程中对数据多次读取，由于该事务的插入/删除操作而导致在多次读取过程中读取到不存在或者消失的数据。

当设置分离水平为SERIALIZABLE时，可以消除幻象读取。

（3）死锁 Dead Lock

死锁指的是两个事务互相对待对方释放锁定，则永远也不可能接触锁定的状态。

参考：https://blog.csdn.net/moxigandashu/article/details/62046030