本文實(shí)驗(yàn)的測(cè)試環(huán)境：Windows 10+cmd+MySQL5.6.36+InnoDB

一、事務(wù)的基本要素（ACID）

1、原子性（Atomicity）：事務(wù)開(kāi)始后所有操作，要么全部做完，要么全部不做，不可能停滯在中間環(huán)節(jié)。事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中出錯(cuò)，會(huì)回滾到事務(wù)開(kāi)始前的狀態(tài)，所有的操作就像沒(méi)有發(fā)生一樣。也就是說(shuō)事務(wù)是一個(gè)不可分割的整體，就像化學(xué)中學(xué)過(guò)的原子，是物質(zhì)構(gòu)成的基本單位。

2、一致性（Consistency）：事務(wù)開(kāi)始前和結(jié)束后，數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性約束沒(méi)有被破壞 。比如A向B轉(zhuǎn)賬，不可能A扣了錢(qián)，B卻沒(méi)收到。

3、隔離性（Isolation）：同一時(shí)間，只允許一個(gè)事務(wù)請(qǐng)求同一數(shù)據(jù)，不同的事務(wù)之間彼此沒(méi)有任何干擾。比如A正在從一張銀行卡中取錢(qián)，在A取錢(qián)的過(guò)程結(jié)束前，B不能向這張卡轉(zhuǎn)賬。

4、持久性（Durability）：事務(wù)完成后，事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有更新將被保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，不能回滾。

小結(jié)：原子性是事務(wù)隔離的基礎(chǔ)，隔離性和持久性是手段，最終目的是為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。

二、事務(wù)的并發(fā)問(wèn)題

1、臟讀：事務(wù)A讀取了事務(wù)B更新的數(shù)據(jù)，然后B回滾操作，那么A讀取到的數(shù)據(jù)是臟數(shù)據(jù)

2、不可重復(fù)讀：事務(wù) A 多次讀取同一數(shù)據(jù)，事務(wù) B 在事務(wù)A多次讀取的過(guò)程中，對(duì)數(shù)據(jù)作了更新并提交，導(dǎo)致事務(wù)A多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)果 不一致。

3、幻讀：系統(tǒng)管理員A將數(shù)據(jù)庫(kù)中所有學(xué)生的成績(jī)從具體分?jǐn)?shù)改為ABCDE等級(jí)，但是系統(tǒng)管理員B就在這個(gè)時(shí)候插入了一條具體分?jǐn)?shù)的記錄，當(dāng)系統(tǒng)管理員A改結(jié)束后發(fā)現(xiàn)還有一條記錄沒(méi)有改過(guò)來(lái)，就好像發(fā)生了幻覺(jué)一樣，這就叫幻讀。

小結(jié)：不可重復(fù)讀的和幻讀很容易混淆，不可重復(fù)讀側(cè)重于修改，幻讀側(cè)重于新增或刪除。解決不可重復(fù)讀的問(wèn)題只需鎖住滿足條件的行，解決幻讀需要鎖表

四、用例子說(shuō)明各個(gè)隔離級(jí)別的情況

1、讀未提交：

（1）打開(kāi)一個(gè)客戶端A，并設(shè)置當(dāng)前事務(wù)模式為read uncommitted（未提交讀），查詢(xún)表account的初始值：

（2）在客戶端A的事務(wù)提交之前，打開(kāi)另一個(gè)客戶端B，更新表account：

（3）這時(shí)，雖然客戶端B的事務(wù)還沒(méi)提交，但是客戶端A就可以查詢(xún)到B已經(jīng)更新的數(shù)據(jù)：

（4）一旦客戶端B的事務(wù)因?yàn)槟撤N原因回滾，所有的操作都將會(huì)被撤銷(xiāo)，那客戶端A查詢(xún)到的數(shù)據(jù)其實(shí)就是臟數(shù)據(jù)：

（5）在客戶端A執(zhí)行更新語(yǔ)句update account set balance = balance - 50 where id =1，lilei的balance沒(méi)有變成350，居然是400，是不是很奇怪，數(shù)據(jù)的一致性沒(méi)問(wèn)啊，如果你這么想就太天真 了，在應(yīng)用程序中，我們會(huì)用400-50=350，并不知道其他會(huì)話回滾了，要想解決這個(gè)問(wèn)題可以采用讀已提交的隔離級(jí)別

2、讀已提交

（1）打開(kāi)一個(gè)客戶端A，并設(shè)置當(dāng)前事務(wù)模式為read committed（未提交讀），查詢(xún)表account的初始值：

（2）在客戶端A的事務(wù)提交之前，打開(kāi)另一個(gè)客戶端B，更新表account：

（3）這時(shí)，客戶端B的事務(wù)還沒(méi)提交，客戶端A不能查詢(xún)到B已經(jīng)更新的數(shù)據(jù)，解決了臟讀問(wèn)題：

（4）客戶端B的事務(wù)提交

（5）客戶端A執(zhí)行與上一步相同的查詢(xún)，結(jié)果與上一步不一致，即產(chǎn)生了不可重復(fù)讀的問(wèn)題，在應(yīng)用程序中，假設(shè)我們處于客戶端A的會(huì)話，查詢(xún)到lilei的balance為450，但是其他事務(wù)將lilei的balance值改為400，我們并不知道，如果用450這個(gè)值去做其他操作，是有問(wèn)題的，不過(guò)這個(gè)概率真的很小哦，要想避免這個(gè)問(wèn)題，可以采用可重復(fù)讀的隔離級(jí)別

3、可重復(fù)讀

（1）打開(kāi)一個(gè)客戶端A，并設(shè)置當(dāng)前事務(wù)模式為repeatable read，查詢(xún)表account的初始值：

（2）在客戶端A的事務(wù)提交之前，打開(kāi)另一個(gè)客戶端B，更新表account并提交，客戶端B的事務(wù)居然可以修改客戶端A事務(wù)查詢(xún)到的行，也就是mysql的可重復(fù)讀不會(huì)鎖住事務(wù)查詢(xún)到的行，這一點(diǎn)出乎我的意料，sql標(biāo)準(zhǔn)中事務(wù)隔離級(jí)別為可重復(fù)讀時(shí)，讀寫(xiě)操作要鎖行的，mysql居然沒(méi)有鎖，我了個(gè)去。在應(yīng)用程序中要注意給行加鎖，不然你會(huì)以步驟（1）中l(wèi)ilei的balance為400作為中間值去做其他操作

（3）在客戶端A執(zhí)行步驟（1）的查詢(xún)：

（4）執(zhí)行步驟（1），lilei的balance仍然是400與步驟（1）查詢(xún)結(jié)果一致，沒(méi)有出現(xiàn)不可重復(fù)讀的 問(wèn)題；接著執(zhí)行update balance = balance - 50 where id = 1，balance沒(méi)有變成400-50=350，lilei的balance值用的是步驟（2）中的350來(lái)算的，所以是300，數(shù)據(jù)的一致性倒是沒(méi)有被破壞，這個(gè)有點(diǎn)神奇，也許是mysql的特色吧

mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 400 |
| 2 | hanmei | 16000 |
| 3 | lucy | 2400 |
+------+--------+---------+
rows in set (0.00 sec)
mysql> update account set balance = balance - 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 300 |
| 2 | hanmei | 16000 |
| 3 | lucy | 2400 |
+------+--------+---------+
rows in set (0.00 sec)

(5) 在客戶端A開(kāi)啟事務(wù)，查詢(xún)表account的初始值

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 300 |
| 2 | hanmei | 16000 |
| 3 | lucy | 2400 |
+------+--------+---------+
rows in set (0.00 sec)

（6）在客戶端B開(kāi)啟事務(wù)，新增一條數(shù)據(jù)，其中balance字段值為600，并提交

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values(4,'lily',600);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

(7) 在客戶端A計(jì)算balance之和，值為300+16000+2400=18700，沒(méi)有把客戶端B的值算進(jìn)去，客戶端A提交后再計(jì)算balance之和，居然變成了19300，這是因?yàn)榘芽蛻舳薆的600算進(jìn)去了，站在客戶的角度，客戶是看不到客戶端B的，它會(huì)覺(jué)得是天下掉餡餅了，多了600塊，這就是幻讀，站在開(kāi)發(fā)者的角度，數(shù)據(jù)的 一致性并沒(méi)有破壞。但是在應(yīng)用程序中，我們得代碼可能會(huì)把18700提交給用戶了，如果你一定要避免這情況小概率狀況的發(fā)生，那么就要采取下面要介紹的事務(wù)隔離級(jí)別“串行化”

mysql> select sum(balance) from account;
+--------------+
| sum(balance) |
+--------------+
| 18700 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select sum(balance) from account;
+--------------+
| sum(balance) |
+--------------+
| 19300 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

4.串行化

（1）打開(kāi)一個(gè)客戶端A，并設(shè)置當(dāng)前事務(wù)模式為serializable，查詢(xún)表account的初始值：

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 10000 |
| 2 | hanmei | 10000 |
| 3 | lucy | 10000 |
| 4 | lily | 10000 |
+------+--------+---------+
rows in set (0.00 sec)

（2）打開(kāi)一個(gè)客戶端B，并設(shè)置當(dāng)前事務(wù)模式為serializable，插入一條記錄報(bào)錯(cuò)，表被鎖了插入失敗，mysql中事務(wù)隔離級(jí)別為serializable時(shí)會(huì)鎖表，因此不會(huì)出現(xiàn)幻讀的情況，這種隔離級(jí)別并發(fā)性極低，往往一個(gè)事務(wù)霸占了一張表，其他成千上萬(wàn)個(gè)事務(wù)只有干瞪眼，得等他用完提交才可以使用，開(kāi)發(fā)中很少會(huì)用到。

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values(5,'tom',0);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

補(bǔ)充：　

1、SQL規(guī)范所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，不同的數(shù)據(jù)庫(kù)具體的實(shí)現(xiàn)可能會(huì)有些差異

2、mysql中默認(rèn)事務(wù)隔離級(jí)別是可重復(fù)讀時(shí)并不會(huì)鎖住讀取到的行

3、事務(wù)隔離級(jí)別為串行化時(shí)，讀取數(shù)據(jù)會(huì)鎖住整張表

4、閱讀此文時(shí)，如果站在開(kāi)發(fā)者的角度，也許會(huì)覺(jué)得不可重復(fù)讀和幻讀，在邏輯上并沒(méi)有什么問(wèn)題，最終數(shù)據(jù)仍然是一致的，但是站在用戶的角度，他們通常只能看到一個(gè)事務(wù)（只能看到客戶端A，不知道客戶端B這個(gè)臥底的存在），而不會(huì)考慮事務(wù)并發(fā)執(zhí)行的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)同一數(shù)據(jù)多次讀取結(jié)果不同，或者憑空出現(xiàn)新記錄，他們可能會(huì)產(chǎn)生疑慮，這是用戶體驗(yàn)的問(wèn)題。

5.事務(wù)在mysql中執(zhí)行時(shí)，最終的結(jié)果不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性的問(wèn)題，因?yàn)樵谝粋€(gè)事務(wù)中，mysql執(zhí)行某個(gè)操作未必會(huì)使用前一個(gè)操作的中間結(jié)果，它會(huì)根據(jù)其他并發(fā)事務(wù)的實(shí)際情況采來(lái)處理，看起來(lái)不合邏輯，但是保證了數(shù)據(jù)的一致性 ；但是事務(wù)在應(yīng)用程序中執(zhí)行時(shí)，一個(gè)操作的結(jié)果會(huì)被下一個(gè)操作用到，并進(jìn)行其他的計(jì)算。這是我們得小心，可重復(fù)讀的時(shí)候應(yīng)該鎖行，串行化時(shí) 要鎖表，不然會(huì)破壞數(shù)據(jù)的一致性。

6、事務(wù)在mysql中執(zhí)行時(shí)，mysql會(huì)根據(jù)各個(gè)事務(wù)的實(shí)際情況綜合處理，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的一致性沒(méi)有被破壞，但是應(yīng)用程序時(shí)按照邏輯套路來(lái)出牌，并沒(méi)有mysql聰明，難免會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性問(wèn)題。

7、隔離級(jí)別越高，越能保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，但是對(duì)并發(fā)性能的影響也越大，魚(yú)和熊掌不可兼得啊。對(duì)于多數(shù)應(yīng)用程序，可以?xún)?yōu)先考慮把數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的隔離級(jí)別設(shè)為Read Committed，它能夠避免臟讀取，而且具有較好的并發(fā)性能。盡管它會(huì)導(dǎo)致不可重復(fù)讀、幻讀這些并發(fā)問(wèn)題，在可能出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題的個(gè)別場(chǎng)合，可以由應(yīng)用程序采用悲觀鎖或樂(lè)觀鎖來(lái)控制。

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