提到事務(wù)蹦漠，你肯定不陌生部凑，和數(shù)據(jù)庫打交道的時候，我們總是會用到事務(wù)术辐。最經(jīng)典的例子就是轉(zhuǎn)賬砚尽，你要給朋友小王轉(zhuǎn)100塊錢施无，而此時你的銀行卡只有100塊錢辉词。

轉(zhuǎn)賬過程具體到程序里會有一系列的操作，比如查詢余額猾骡、做加減法瑞躺、更新余額等，這些操作必須保證是一體的兴想，不然等程序查完之后幢哨，還沒做減法之前，你這100塊錢嫂便，完全可以借著這個時間差再查一次捞镰，然后再給另外一個朋友轉(zhuǎn)賬，如果銀行這么整毙替，不就亂了么岸售？這時就要用到“事務(wù)”這個概念了。

事務(wù)就是要保證一組數(shù)據(jù)庫操作厂画，要么全部成功凸丸，要么全部失敗。在MySQL中袱院，事務(wù)支持是在引擎層實現(xiàn)的屎慢。MySQL是一個支持多引擎的系統(tǒng)，但并不是所有的引擎都支持事務(wù)忽洛。比如MySQL原生的MyISAM引擎不支持事務(wù)腻惠，這也是MyISAM被InnoDB取代的重要原因之一。

以InnoDB為例欲虚，剖析 MySQL 在事務(wù)支持方面的特定實現(xiàn)集灌，并基于原理給出相應(yīng)的實踐建議。

隔離性和隔離級別

事務(wù)涉及到 ACID（Atomicity苍在、Consistency绝页、Isolation、Durability寂恬，即原子性续誉、一致性、隔離性初肉、持久性）酷鸦，這里來說說其中 I ，也就是“隔離性”。

當(dāng)數(shù)據(jù)庫上有多個事務(wù)同時執(zhí)行的時候臼隔，就可能出現(xiàn)臟讀（dirty read）嘹裂、不可重復(fù)讀（non-repeatable read）、幻讀（phantom read）的問題摔握，為了解決這些問題寄狼，就有了“隔離級別”的概念。

首先明確一點氨淌，隔離級越高泊愧，效率越低。因此盛正，需要在二者之間尋找一個平衡删咱。SQL標準的事務(wù)隔離級別包括：讀未提交（read uncommitted）、讀提交（read committed）豪筝、可重復(fù)讀（repeatable read）和串行化（serializable ）痰滋。
逐一解釋：

• 讀未提交是指，一個事務(wù)還沒提交時续崖，它做的變更就能被別的事務(wù)看到敲街。

新數(shù)據(jù)存在內(nèi)存里，InnoDB buffer poo

• 讀提交是指袜刷，一個事務(wù)提交之后聪富，它做的變更才會被其他事務(wù)看到。

• 可重復(fù)讀是指著蟹，一個事務(wù)執(zhí)行過程中看到的數(shù)據(jù)墩蔓，總是跟這個事務(wù)在啟動時看到的數(shù)據(jù)是一致的。當(dāng)然在可重復(fù)讀隔離級別下萧豆，未提交變更對其他事務(wù)也是不可見的奸披。

• 串行化，顧名思義是對于同一行記錄涮雷，“寫”會加“寫鎖”阵面，“讀”會加“讀鎖”。當(dāng)出現(xiàn)讀寫鎖沖突的時候洪鸭，后訪問的事務(wù)必須等前一個事務(wù)執(zhí)行完成样刷，才能繼續(xù)執(zhí)行。

各級別效果

假設(shè)數(shù)據(jù)表T中只有一列览爵，其中一行的值為1置鼻，下面是按照時間順序執(zhí)行兩個事務(wù)的行為。

mysql> create table T(c int) engine=InnoDB;
insert into T(c) values(1);

在不同的隔離級別下蜓竹，事務(wù)A會有哪些不同的返回結(jié)果箕母，V1储藐、V2、V3的返回值分別是什么嘶是。

• 若隔離級別是“讀未提交”钙勃， 則V1的值就是2。這時候事務(wù)B雖然還沒有提交聂喇，但是結(jié)果已經(jīng)被A看到了辖源。因此，V2授帕、V3也都是2同木。

• 若隔離級別是“讀提交”，則V1是1跛十，V2的值是2。事務(wù)B的更新在提交后才能被A看到秕硝。所以芥映， V3的值也是2。

• 若隔離級別是“可重復(fù)讀”远豺，則V1奈偏、V2是1，V3是2躯护。之所以V2還是1惊来，遵循的就是這個要求：事務(wù)在執(zhí)行期間看到的數(shù)據(jù)前后必須是一致的。

• 若隔離級別是“串行化”棺滞，則在事務(wù)B執(zhí)行“將1改成2”的時候裁蚁，會被鎖住。直到事務(wù)A提交后继准，事務(wù)B才可以繼續(xù)執(zhí)行枉证。所以從A的角度看， V1移必、V2值是1室谚，V3的值是2。

讀未提交：別人改數(shù)據(jù)的事務(wù)尚未提交崔泵，我在我的事務(wù)中也能讀到秒赤。
讀已提交：別人改數(shù)據(jù)的事務(wù)已經(jīng)提交，我在我的事務(wù)中才能讀到憎瘸。
可重復(fù)讀：別人改數(shù)據(jù)的事務(wù)已經(jīng)提交入篮，我在我的事務(wù)中也不去讀。
串行：我的事務(wù)尚未提交含思，別人就別想改數(shù)據(jù)崎弃。
這4種隔離級別甘晤，并行性能依次降低，安全性依次提高饲做。

重復(fù)讀和讀提交的性能差異

建立視圖沒什么成本的线婚，就是拷貝一個事務(wù)數(shù)組；
所以性能的差異不是體現(xiàn)在這里盆均；
一般我們說可重復(fù)的效率相對的低（其實也還好塞弊，不會低多少），
主要還是因為可重復(fù)讀的鎖范圍可能更大（有g(shù)ap lock）泪姨，鎖時間更長（事務(wù)結(jié)束才釋放）游沿，影響并發(fā)度

在實現(xiàn)上，數(shù)據(jù)庫里面會創(chuàng)建一個視圖肮砾，訪問的時候以視圖的邏輯結(jié)果為準诀黍。
在“可重復(fù)讀”隔離級別下，這個視圖是在事務(wù)啟動時創(chuàng)建的仗处，整個事務(wù)存在期間都用這個視圖眯勾。在“讀提交”隔離級別下，這個視圖是在每個SQL語句開始執(zhí)行的時候創(chuàng)建的婆誓。
在“讀未提交”隔離級別下直接返回記錄上的最新值吃环，沒有視圖概念；
在“串行化”隔離級別下直接用加鎖的方式來避免并行訪問洋幻。

我們可以看到在不同的隔離級別下郁轻，數(shù)據(jù)庫行為是有所不同的。Oracle數(shù)據(jù)庫的默認隔離級別其實就是“讀提交”文留，因此對于一些從Oracle遷移到MySQL的應(yīng)用好唯，為保證數(shù)據(jù)庫隔離級別的一致，你一定要記得將MySQL的隔離級別設(shè)置為“讀提交”厂庇。

配置的方式是渠啊，將啟動參數(shù) transaction-isolation 的值設(shè)置成 READ-COMMITTED ∪酰可以用 show variables 來查看當(dāng)前的值替蛉。

mysql> show variables like 'transaction_isolation';

+-----------------------+----------------+

| Variable_name | Value |

+-----------------------+----------------+

| transaction_isolation | READ-COMMITTED |

+-----------------------+----------------+

可重復(fù)讀級別的應(yīng)用

總結(jié)來說，存在即合理拄氯，哪個隔離級別都有它自己的使用場景躲查，根據(jù)自己的業(yè)務(wù)情況來定。
如需要“可重復(fù)讀”的場景译柏。

一個數(shù)據(jù)校對邏輯的案例镣煮。

假設(shè)你在管理一個個人銀行賬戶表。一個表存了每個月月底的余額鄙麦，一個表存了賬單明細典唇。這時候你要做數(shù)據(jù)校對镊折，也就是判斷上個月的余額和當(dāng)前余額的差額，是否與本月的賬單明細一致介衔。你一定希望在校對過程中恨胚，即使有用戶發(fā)生了一筆新的交易，也不影響你的校對結(jié)果炎咖。

這時候使用“可重復(fù)讀”隔離級別就很方便赃泡。事務(wù)啟動時的視圖可以認為是靜態(tài)的，不受其他事務(wù)更新的影響乘盼。

事務(wù)隔離的實現(xiàn)

再來看看事務(wù)隔離具體是怎么實現(xiàn)的升熊。這里展開說明“可重復(fù)讀”。

在 MySQL 中绸栅，實際上每條記錄在更新的時候都會同時記錄一條回滾操作级野。記錄上的最新值，通過回滾操作阴幌，都可以得到前一個狀態(tài)的值勺阐。

假設(shè)一個值從 1 被按順序改成了2、3矛双、4，在回滾日志里面就會有類似下面的記錄蟆豫。

image.png

當(dāng)前值是4议忽，但是在查詢這條記錄的時候，不同時刻啟動的事務(wù)會有不同的read-view十减。如圖中看到的栈幸，在視圖A、B帮辟、C里面速址，這一個記錄的值分別是1、2由驹、4芍锚，同一條記錄在系統(tǒng)中可以存在多個版本，就是數(shù)據(jù)庫的多版本并發(fā)控制（MVCC）蔓榄。對于read-view A并炮，要得到1，就必須將當(dāng)前值依次執(zhí)行圖中所有的回滾操作得到甥郑。

同時你會發(fā)現(xiàn)逃魄，即使現(xiàn)在有另外一個事務(wù)正在將4改成5，這個事務(wù)跟read-view A澜搅、B伍俘、C對應(yīng)的事務(wù)是不會沖突的邪锌。

你一定會問，回滾日志總不能一直保留吧癌瘾，什么時候刪除呢觅丰？答案是，在不需要的時候才刪除柳弄。也就是說舶胀，系統(tǒng)會判斷，當(dāng)沒有事務(wù)再需要用到這些回滾日志時碧注，回滾日志會被刪除嚣伐。

什么時候才不需要了呢？就是當(dāng)系統(tǒng)里沒有比這個回滾日志更早的read-view的時候萍丐。

基于上面的說明轩端，我們來討論一下為什么建議你盡量不要使用長事務(wù)。

長事務(wù)意味著系統(tǒng)里面會存在很老的事務(wù)視圖逝变。由于這些事務(wù)隨時可能訪問數(shù)據(jù)庫里面的任何數(shù)據(jù)基茵，所以這個事務(wù)提交之前，數(shù)據(jù)庫里面它可能用到的回滾記錄都必須保留壳影，這就會導(dǎo)致大量占用存儲空間拱层。

在MySQL 5.5及以前的版本，回滾日志是跟數(shù)據(jù)字典一起放在ibdata文件里的宴咧，即使長事務(wù)最終提交根灯，回滾段被清理，文件也不會變小掺栅。我見過數(shù)據(jù)只有20GB烙肺，而回滾段有200GB的庫。最終只好為了清理回滾段氧卧，重建整個庫桃笙。

除了對回滾段的影響，長事務(wù)還占用鎖資源沙绝，也可能拖垮整個庫搏明，這個我們會在后面講鎖的時候展開。

事務(wù)的啟動方式

如前面所述宿饱，長事務(wù)有這些潛在風(fēng)險熏瞄，我當(dāng)然是建議你盡量避免。其實很多時候業(yè)務(wù)開發(fā)同學(xué)并不是有意使用長事務(wù)谬以，通常是由于誤用所致强饮。MySQL的事務(wù)啟動方式有以下幾種：

• 顯式啟動事務(wù)語句， begin 或 start transaction为黎。配套的提交語句是commit邮丰，回滾語句是rollback行您。

• set autocommit=0，這個命令會將這個線程的自動提交關(guān)掉剪廉。意味著如果你只執(zhí)行一個select語句娃循，這個事務(wù)就啟動了，而且并不會自動提交斗蒋。這個事務(wù)持續(xù)存在直到你主動執(zhí)行commit 或 rollback 語句捌斧，或者斷開連接。

• 有些客戶端連接框架會默認連接成功后先執(zhí)行一個set autocommit=0的命令泉沾。這就導(dǎo)致接下來的查詢都在事務(wù)中捞蚂，如果是長連接，就導(dǎo)致了意外的長事務(wù)跷究。

因此姓迅，我會建議你總是使用set autocommit=1, 通過顯式語句的方式來啟動事務(wù)。

但是有的開發(fā)同學(xué)會糾結(jié)“多一次交互”的問題俊马。對于一個需要頻繁使用事務(wù)的業(yè)務(wù)丁存，第二種方式每個事務(wù)在開始時都不需要主動執(zhí)行一次 “begin”，減少了語句的交互次數(shù)柴我。如果你也有這個顧慮解寝，我建議你使用commit work and chain語法。

在autocommit為1的情況下艘儒，用begin顯式啟動的事務(wù)编丘，如果執(zhí)行commit則提交事務(wù)。如果執(zhí)行 commit work and chain彤悔，則是提交事務(wù)并自動啟動下一個事務(wù)，這樣也省去了再次執(zhí)行begin語句的開銷索守。同時帶來的好處是從程序開發(fā)的角度明確地知道每個語句是否處于事務(wù)中晕窑。

你可以在information_schema庫的innodb_trx這個表中查詢長事務(wù)，比如下面這個語句卵佛，用于查找持續(xù)時間超過60s的事務(wù)杨赤。

select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60

小結(jié)

介紹了MySQL的事務(wù)隔離級別的現(xiàn)象和實現(xiàn)，根據(jù)實現(xiàn)原理分析了長事務(wù)存在的風(fēng)險截汪，以及如何用正確的方式避免長事務(wù)疾牲。