深入解析 MySQL 事务：从基础概念到高级应用
一、定义
事务是由一个或多个 SQL 语句组成的独立工作单元，在这个单元中，每个 SQL 语句都是相互依赖的。事务作为一个不可分割的整体存在，要么全部成功，要么全部失败，不可能存在部分成功、部分失败的情况。
简而言之，事务就是一个整体，内部的 SQL 语句要么全部执行成功，要么全部执行失败。一旦某条 SQL 语句执行失败或出错，整个事务将回滚（返回最初状态），所有受到影响的数据将恢复到事务开始前的状态；若所有 SQL 语句执行成功，则事务顺利提交。
在 MySQL 中，数据存储由不同的存储引擎管理，不同存储引擎有各自特点。常见存储引擎有 InnoDB、MyISAM 和 Memory 等。其中，InnoDB 支持事务（transaction），而 MyISAM 和 Memory 等不支持事务。
可以通过 SHOW ENGINES; 语句查看 MySQL 支持的存储引擎。
二、特性（ACID）
事务具有四个关键特性，即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability），简称 ACID。
- 原子性（Atomicity）：事务是一个不可分割的最小工作单位，事务中的操作要么全部发生，要么全部不发生。
- 一致性（Consistency）：事务必须使数据库从一个一致状态变换到另一个一致状态。例如，李二给王五转账 50 元，要么李二账户减 50 元、王五账户加 50 元，要么都不发生。
- 隔离性（Isolation）：一个事务的执行不能被其他事务干扰，事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的。
- 持久性（Durability）：事务一旦提交成功，它对数据库的改变将是永久性的，后续的操作或故障不会影响其结果。
三、分类
事务分为隐式事务和显式事务。DML 语句（INSERT、UPDATE、DELETE）是隐式事务。
隐式事务
没有明显的开启和结束标记，自动提交事务。比如，UPDATE 语句修改数据，相当于一个隐式事务。
举例：张三同学购买一个 CSDN 定制保温杯花 99 元，这相当于一个 UPDATE 语句，减去张三余额中的 99 元：
UPDATE accounts SET balance = balance - 99 WHERE name = '张三';
显式事务
具有明显的开启和结束标记。使用显式事务的前提是禁用自动提交功能（将 autocommit 设置为 0）。
查看当前 autocommit 状态：
SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit';
禁用自动提交：
SET autocommit = 0;
四、开启事务
显式事务需要手动开启和提交或回滚。以下是一个使用显式事务的示例：
-- 步骤一：开启事务
START TRANSACTION;
-- 步骤二：编写事务中的 SQL 语句（INSERT、UPDATE、DELETE）
-- 例如，实现“李二给王五转账”的事务过程
UPDATE t_account SET balance = balance - 50 WHERE vname = '李二';
UPDATE t_account SET balance = balance + 50 WHERE vname = '王五';
-- 步骤三：结束事务
COMMIT; -- 提交事务
-- ROLLBACK; -- 回滚事务：即事务不执行，恢复到事务执行前的状态
五、并发问题
多个事务并发运行时，如果没有适当的隔离机制，就会发生以下问题：
- 脏读（Dirty Read）：事务 T1 读取了事务 T2 更新但未提交的数据，如果 T2 回滚，T1 读取的数据是无效的。
- 不可重复读（Non-repeatable Read）：事务 T1 读取某字段后，事务 T2 更新了该字段，T1 再次读取时，值不同。
- 幻读（Phantom Read）：事务 T1 读取某表的数据后，事务 T2 向该表插入新数据，T1 再次读取时，发现多了几行数据。
为了避免这些并发问题，MySQL 提供了四种事务隔离级别：
六、隔离级别
MySQL 提供四种事务隔离级别，不同隔离级别对应不同的并发控制程度和性能影响：
- 读未提交（Read Uncommitted）：允许读取未提交的变更，可能出现脏读、不可重复读和幻读。适用于对数据一致性要求低的场景。
- 读已提交（Read Committed）：只能读取已提交的变更，可以避免脏读，但仍可能出现不可重复读和幻读。适用于对数据一致性要求较高，但允许部分并发的场景。
- 可重复读（Repeatable Read）：确保多次读取同一字段的值一致，可以避免脏读和不可重复读，但仍可能出现幻读。MySQL 的默认隔离级别。
- 串行化（Serializable）：完全锁定事务执行期间的数据，避免所有并发问题，但性能较低。适用于对数据一致性要求极高，且允许性能降低的场景。
Oracle 支持两种事务隔离级别：Read Committed 和 Serializable。
Oracle 默认事务隔离级别是：Read Committed。
MySQL 默认事务隔离级别是：Repeatable Read。
事务隔离级别越高，数据一致性越好，但并发性能越差。开发者需要根据具体业务需求选择合适的隔离级别，以在性能和数据一致性之间取得平衡。
七、示例
假设我们有一个简单的银行账户转账系统，包含两个账户表（t_account）。我们希望在两个账户之间进行转账操作时，保证事务的一致性。
1. 创建数据库和表
CREATE DATABASE bank;
USE bank;
CREATE TABLE t_account (
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
vname VARCHAR(50) NOT NULL,
balance DECIMAL(10, 2) NOT NULL
);
INSERT INTO t_account (vname, balance) VALUES ('李二', 100.00), ('王五', 100.00);
2. 实现转账操作
-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 从李二账户扣除 50 元
UPDATE t_account SET balance = balance - 50 WHERE vname = '李二';
-- 向王五账户增加 50 元
UPDATE t_account SET balance = balance + 50 WHERE vname = '王五';
-- 提交事务
COMMIT;
-- 检查结果
SELECT * FROM t_account;
在实际应用中，开发者可以通过编程语言（如 Java、Python）结合数据库驱动（如 JDBC、SQLAlchemy）来管理事务。例如，在 Java 中，可以使用 JDBC 的 Connection 对象的事务管理方法：
try (Connection conn = dataSource.getConnection()) {
conn.setAutoCommit(false);
try (PreparedStatement stmt1 = conn.prepareStatement("UPDATE t_account SET balance = balance - ? WHERE vname = ?")) {
stmt1.setBigDecimal(1, new BigDecimal("50.00"));
stmt1.setString(2, "李二");
stmt1.executeUpdate();
}
try (PreparedStatement stmt2 = conn.prepareStatement("UPDATE t_account SET balance = balance + ? WHERE vname = ?")) {
stmt2.setBigDecimal(1, new BigDecimal("50.00"));
stmt2.setString(2, "王五");
stmt2.executeUpdate();
}
conn.commit();
} catch (SQLException e) {
conn.rollback();
throw e;
}
通过这种方式，可以在应用程序层面确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）。
