事务处理

事务概述

事务是一组数据库操作的逻辑单元，要么全部成功，要么全部失败。

ACID 特性

特性	说明
原子性 (Atomicity)	事务是不可分割的工作单位
一致性 (Consistency)	事务前后数据保持一致状态
隔离性 (Isolation)	多个事务互不干扰
持久性 (Durability)	事务提交后永久保存

事务控制

基本语法

START TRANSACTION;
BEGIN;

COMMIT;
ROLLBACK;

示例

START TRANSACTION;

UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;

COMMIT;

保存点

START TRANSACTION;

INSERT INTO orders (user_id, amount) VALUES (1, 100);
SAVEPOINT sp1;

INSERT INTO order_items (order_id, product_id) VALUES (1, 1);
SAVEPOINT sp2;

ROLLBACK TO sp1;
COMMIT;

隔离级别

四种隔离级别

级别	脏读	不可重复读	幻读
READ UNCOMMITTED	✓	✓	✓
READ COMMITTED	✗	✓	✓
REPEATABLE READ	✗	✗	✓
SERIALIZABLE	✗	✗	✗

查看隔离级别

SELECT @@transaction_isolation;
SELECT @@global.transaction_isolation;

设置隔离级别

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

各隔离级别详解

READ UNCOMMITTED（读未提交）

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

可能读取到其他事务未提交的数据（脏读）。

READ COMMITTED（读已提交）

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

只能读取已提交的数据，但可能出现不可重复读。

REPEATABLE READ（可重复读）

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

MySQL 默认隔离级别，同一事务中多次读取结果相同。

SERIALIZABLE（串行化）

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

最高隔离级别，完全串行执行，性能最低。

并发问题

脏读

读取到其他事务未提交的数据。

事务A: UPDATE users SET age = 30 WHERE id = 1;
事务B: SELECT age FROM users WHERE id = 1;  -- 读取到 30
事务A: ROLLBACK;  -- age 实际未改变

不可重复读

同一事务中两次读取结果不同。

事务A: SELECT age FROM users WHERE id = 1;  -- 25
事务B: UPDATE users SET age = 30 WHERE id = 1; COMMIT;
事务A: SELECT age FROM users WHERE id = 1;  -- 30

幻读

同一事务中两次查询记录数不同。

事务A: SELECT * FROM users WHERE age > 20;  -- 5条
事务B: INSERT INTO users (age) VALUES (25); COMMIT;
事务A: SELECT * FROM users WHERE age > 20;  -- 6条

锁机制

锁类型

锁类型	说明
共享锁 (S)	读锁，允许多个事务同时读取
排他锁 (X)	写锁，独占资源
意向锁	表级锁，表示事务意图

行级锁

SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR UPDATE;
SELECT * FROM users WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;
SELECT * FROM users WHERE id = 1 FOR SHARE;

表级锁

LOCK TABLES users READ;
LOCK TABLES users WRITE;
UNLOCK TABLES;

间隙锁

SELECT * FROM users WHERE id BETWEEN 1 AND 10 FOR UPDATE;

临键锁 (Next-Key Lock)

InnoDB 在 REPEATABLE READ 级别下使用临键锁防止幻读。

死锁

死锁示例

事务A: UPDATE users SET age = 1 WHERE id = 1;
事务B: UPDATE users SET age = 2 WHERE id = 2;
事务A: UPDATE users SET age = 3 WHERE id = 2;  -- 等待
事务B: UPDATE users SET age = 4 WHERE id = 1;  -- 死锁

查看死锁

SHOW ENGINE INNODB STATUS;

避免死锁

1. 按相同顺序访问表和行
2. 避免长事务
3. 使用较低的隔离级别
4. 合理设计索引

事务日志

Redo Log（重做日志）

保证事务持久性，崩溃恢复时使用。

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_log%';

Undo Log（回滚日志）

保证事务原子性，用于回滚和 MVCC。

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_undo%';

Binlog（二进制日志）

用于主从复制和增量备份。

SHOW VARIABLES LIKE 'log_bin%';
SHOW BINARY LOGS;

MVCC 多版本并发控制

实现原理

• 每行数据包含隐藏列：DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR
• Undo Log 保存历史版本
• Read View 决定可见性

Read View

字段	说明
m_ids	活跃事务ID列表
min_trx_id	最小活跃事务ID
max_trx_id	下一个事务ID
creator_trx_id	创建者事务ID

可见性判断

如果 DB_TRX_ID < min_trx_id：可见
如果 DB_TRX_ID >= max_trx_id：不可见
如果 DB_TRX_ID 在 m_ids 中：不可见
否则：可见

下一步学习

• 性能优化 - 学习性能优化
• 备份恢复 - 掌握备份恢复