MySQL 事务的概念及ACID属性和使用详解

2025-05-29 15:50
文章标签 mysql 使用 详解 概念 属性 事务 database acid

本文主要是介绍MySQL 事务的概念及ACID属性和使用详解，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

《MySQL事务的概念及ACID属性和使用详解》MySQL通过多线程实现存储工作,因此在并发访问场景中,事务确保了数据操作的一致性和可靠性,下面通过本文给大家介绍MySQL事务的概念及ACID属性和...

一、什么是事务

  • 定义：由一条或者多条 sql 语句构成的 sql 集合体，这个集合体合在一起共同要完成某种任务。mysql通过多线程实现存储工作，因此在并发访问场景中，事务确保了数据操作的一致性和可靠性。 事务还规定 不同的客户端看到的数据是不相同的
    • 事务就是要做的或所做的事情，主要用于 处理操作量大，复杂度高的数据
    • 假设一种场景：你毕业了， 学校的教务系统后台 MySQL 中，不在需要你的数据，要删除你的所有信息(一般不会:) ), 那么要删除你的 基本信息(姓名，电话，籍贯等)的同时，也删除和你有关的其他信息，比如：你的各科成绩，你在校表 现，甚至你在论坛发过的文章等。这样，就需要多条 MySQL 语句构成，那么所有这些操作合起来，就构成了一个事务。
  • 背景：在没有控制的情况下进行 CURD 操作（创建、更新、读取、删除）可能导致数据不一致的问题。例如，在火车票售票系统中，两个用户同时尝试购买最后一张票，可能造成同一张票被卖出两次的现象

MySQL 事务的概念及ACID属性和使用详解

CURD满足什么属性，能解决上述问题？

  • 买票的过程得是原子的吧
  • 买票互相应该不能影响吧
  • 买完票应该要永久有效吧
  • 买前，和买后都要是确定的状态吧

二、事务的属性及使用

2.1 事务的 ACID 属性

一个 MySQL 数据库，可不止你一个事务在运行，同一时刻，甚至有大量的请求被包装成 事务，在向 MySQL 服务器发起事务处理请求。而每条事务至少一条 SQL ，最多很多 SQL ；这样如果大 家都访问同样的表数据，在不加保护的情况，就绝对会出现问题。甚至，因为事务由多条 SQL 构成，那 么，也会存在执行到一半出错或者不想再执行的情况，那么已经执行的怎么办呢？

所有，一个完整的事务，绝对不是简单的 sql 集合，还需要满足如下四个属性：

  • 原子性（Atomicity，或称不可分割性）：事务的所有操作要么全部完成，要么完全不执行，任何一部分失败都会导致整个事务的回滚。
  • 一致性（Consistency）：事务前后，数据库应保持一致的状态，即事务不应破坏数据库的完整性约束。（通过原子性，隔离性，持久性 AND 用户的配合实现一致性）
    • 这表示写入的资料必须完 全符合所有的预设规则，这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工 作。
  • 隔离性（Isolation，又称独立性）：事务之间的执行是相互隔离的，一个事务的执行不会受到其他事务的影响。
    • 允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务 并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。
    • 事务隔离分为不同级别，包括读未提交（ Read uncommitted ）、读提交（read committed）、可重复读（ repeatable read ）和串行化 （ Serializable ）
  • 持久性（Durability）：一旦事务提交，其对数据库所做的改变将是 永久性 的，即使系统发生故障也不会丢失。

2.2 为什么存在事务

刚才说的是多个 sql 在 交叉执行 可能会出现 并发问题 ，进而导致数据不一致，进而导致数据完整性，这都知道。但是对事务的理解不能光站在程序员角度理解，一定要站在数据库使用者角度考虑。

  • 事务被 MySQL 编写者设计出来，但是 事务 并不是天然就有的，而是在用一段时间发现要有这个 事务。本质http://www.chinasem.cn是为了当应用程序访问数据库的时候，事务 能够简化我们的编程模型，不需要我们去考虑各种各样的潜在错误和并发问题。
  • 只需要把告诉我你要干什么，把你的 sql 给我，我帮你封装成事务，帮你去运行。可以想一下当我们使用事务时，要么提交，要么回滚，我们不会去考虑网络异常了，服务器宕机了，同时更改一个数据怎么办对吧？这些问题统统不考虑。
  • 因此 事务 本质上是为了应用层服务的，是为了让上层的应用服务更好的使用数据库。而不是伴随着数据库系统天生就有的。

备注：我们后面把 MySQL 中的一行信息，称为 一行记录

总结

  • 解决并发问题：事务的设计初衷是为了应对并发操作带来的数据不一致问题，确保数据的完整性和一致性。
  • 服务应用层：事务的本质是为应用层服务的，它简化了开发者的编程模型，使开发者可以专注于业务逻辑，而不用担心底层的数据操作细节。
  • 对来的一大批 SQL–打包成事务-- 先描述再组织 管理

2.3 事务的版本支持

  • 支持引擎：在MySQL中，只有使用了 InnoDB 数据库引擎的数据库或表才
  • 支持事务，MyISAM 不支持。

查看引擎：

mysql> show engines \G;
# ...
*************************** 5. row ***************************
      Engine: MyISAM
     Support: YES
     Comment: MyISAM storage engine
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
# ...
*************************** 7. row ***************************
      Engine: InnoDB
     Support: DEFAULT
     Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys
Transactions: YES
          XA: YES
  Savepoints: YES
# ...
9 rows in set (0.01 sec)

2.4 事务的提交方式

  • 自动提交：事务默认是自动提交的。
  • 手动提交

查看：

show variables like 'autocommit';
+---------------gRvDhhLTSb+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+--php-----+

设置：

set autocommit=0; -- 设置为手动提交
set autocommit=1; -- 设置为自动提交

2.5 事务的常见操作方式

linux下 mysql 是一个命令行式的客户端进程。但不仅如此 mysql 客户端还有很多其他客户端如图形化界面版的，还有其他语言版的。

  • mysql 是一套网络服务进程也就意味着除了本地主机，远端主机也可以连接 myql

换句话说 mysql 服务器可能会被多个客户端同时访问

root@VM-8-10-Ubuntu:/home/lighthouse# netstat -nltp; # 需要切换成 root 用户
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 0.0.0.0:3306            0.0.0.0:*               LISTEN      13847/mysqld            
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      823/sshd: /usr/sbin

为了更好做事务方面演示，我们将 mysql 的默认隔离级别设置成读未提交，隔离级别后面我们专门具体说。

设置全局事务隔离级别 读为提交

set global transaction isolation level READ UNCOMMITTED;

需要重启终端，进行查看，可以看到

mysql> quit
Bye
# 需要重启终端，进行查看
mysql> select @@tx_isolation; # 5.0 版本
mysql> select @@transaction_isolation; # 8.0 版本
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| READ-UNCOMMITTED        |
+-------------------------+
REPEATABLE-READ   # 默认是这个
  • 然后新起两个 mysql 客户端，为什么这么做呢，我们主要是为了研究事务，研究事务就要研究多个客户端并发访问的情况。
  • 其次 mysql 是有隔离性和隔离级别的，所以目前把隔离级别跳到最低，一个 mysql 做操作，另一个 mysql 就能看到。
  • 这样很能清楚看到事务交叉所带来的问题。

【案例】：

① 创建一个员工表

create table if not exists account(
	id int primary key,
	name varchar(50) not null default '',
	blance decimal(10,2) not null default 0.0
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;

两个 mysql客户端 可以并发访问这张表，准备工作全部就绪，下面我们来做试验！

mysql> show processlist;
+------+-----------------+-----------+--------+---------+---------+------------------------+------------------+
| Id   | User            | Host      | db     | Command | Time    | State                  | Info             |
+------+-----------------+-----------+--------+---------+---------+------------------------+------------------+
|    5 | event_scheduler | localhost | NULL   | Daemon  | 4481367 | China编程Waiting on empty queue | NULL             |
| 2385 | root            | localhost | learn3 | Query   |       0 | init                   | show processlist |
| 2386 | root            | localhost | learn3 | Sleep   |      41 |         javascript               | NULL             |
+------+-----------------+-----------+--------+---------+---------+------------------------+------------------+

⭕正常演示 - 事务的开始与回滚

② 启动事务

start transaction; -- 方式一
begin;  -- 方式二

③ 设置保存点

savepoint s1;

④ 回滚到保存点

rollback s1;

设置和回滚使用如下：

MySQL 事务的概念及ACID属性和使用详解

⑤ 提交事务

如果想结束这个事务，那就提交一下，相当于把这个事务提交了

commit;

⑥ 回滚事务

  • 那我们以后是不是必须要设置保持点才能回滚呢？
  • 并不是！没有保存点只是没有办法定向回滚了。但是可以直接回滚到最开始！
rollback;

直接回滚到最开始！然后数据就全没了。即使是结束事务，回归到单 sql 也是没有的。

非正常操作

下面都是默认开启 自动提交 的，而且 演示 1 和 演示 2 表开始的时候均无数据(empty)

① 非正常演示1： 证明未 commit ，客户端崩溃，MySQL自动会回滚（隔离级别设置为读未提交）

-- 终端A
begin; -- 开启事务
insert into account values (1, '张三', 100); -- 插入记录
mysql> select * from account; -- 数据已经存在，但没有commit，此时同时查看终端B
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
| 1  | 张三    | 100.00 |
+----+--------+--------+

让 A 中止，然后再查看A终止前后 B 的数据，如下：

mysql> Aborted -- ctrl + \ 异常终止MySQL
-- 终端B
mysql> select * from account; -- 终端 A 崩溃前
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
| 1  | 张三    | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from account; -- 终端 A 崩溃后
Empty set (0.00 sec)

上面我们发现 数据自动进行了回滚

② 非正常演示2 - 证明 commit 了，客户端崩溃，MySQL数据不会在受影响，已经持久化

-- 终端 A
mysql> begin;                    -- 开启事务
mysql> insert into account values (1, '张三', 100); -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> commit; -- 提交事务
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
mysql> Aborted -- ctrl + \ 异常终止MySQL
-- 终端 A 终止后，切换终端 B 查看数据
mysql> select * from account;
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
| 1  | 张三    | 100.00 |
+----+--------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

相比于上面这里我们在异常终止终端 A 之前，已经把数据 commit 了，然后再查看 B 发现数据还在，没有回滚 – 持久化保存

  • 数据存在了，所以commit 的作用是将数据持久化到MySQL中

③ 非正常演示3 - 对比演示 1。证明 begin 操作会自动更改提交方式，不会受 MySQL 是否自动提交影响

-- 终端 A，历史是有数据的
mysql> select * from account; 
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
| 1  | 张三    | 100.00 |
+----+--------+--------+
-- 事务 A 开始时: 是默认自动提交的查
mysql> show variables like 'autocommit'; 
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
-- 关闭自动提交
mysql> set autocommit=0; 
mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | OFF   |
+---------------+-------+

然后再开始进行事务操作，如下：

mysql> begin; -- 开启事务
mysql> insert into account values (2, '李四', 10000); -- 插入记录
-- 在终端 A 中查看插入记录
mysql> select *from account; 
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
| 1  | 张三    | 100.00   |
| 2  | 李四    | 10000.00 |
+----+--------+----------+

然后再次让终端 A 异常终止，查看 A 终止前后 B 的数据，如下：

mysql> Aborted -- 再次异常终止 A 
-- 切换到终端 B
mysql> select * from account; -- 终端A崩溃前
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
| 1  | 张三    | 100.00   |
| 2  ｜ 李四   | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from account; -- 终端A崩溃后，自动回滚
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
| 1  | 张三    | 100.00 |
+----+--------+--------+

此时我们发现，这个结果和 演示1 是类似的，可以知道 begin 与是否设置 set autocommit 无关，证明正确

④ 非正常演示4 - 证明单条 SQL 与事务的关系【autocommit】

实验一：

-- 终端 A，开始时是有数据的
mysql> select * from account;
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
| 1  | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+
mysql> set autocommit=0; -- 关闭自动提交
mysql> insert into account values (2, '李四', 10000); -- 插入记录
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select *from account; -- 在终端 A 中查看结果，已经插入。此时可以在查看终端B
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
| 1  | 张三    | 100.00   |
| 2  | 李四    | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> ^D Bye -- ctrl + \ or ctrl + d,终止终端 
-- 终端B
mysql> select * from account; -- 终端A崩溃前
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
| 1  | 张三    | 100.00   |
| 2  | 李四    | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from account; -- 终端A崩溃后
+----+--------+--------+
| id | name   | blance |
+----+--------+--------+
| 1  | 张三   | 100.00 |
+----+--------+--------+

上面数据发生了回滚

实验二：

-- 终端A
mysql> show variables like 'autocommit'; -- 开启默认提交
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | ON     |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into account values (2, '李四', 10000);
mysql> select * from account; -- 数据已经插入
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
| 1  | 张三    | 100.00   |
| 2  | 李四    | 10000.00 |
+----+--------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> Aborted -- 异常终止
-- 终端B
mysql> select * from account; -- 终端A崩溃前
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
| 1  | 张三    | 100.00   |
| 2  | 李四    | 10000.00 |
+----+--------+----------+
mysql> select * from account; -- 终端A崩溃后，并不影响，已经持久化。autocommit起作用
+----+--------+----------+
| id | name   | blance   |
+----+--------+----------+
| 1  | 张三    | 100.00   |
| 2  | 李四    | 10000.00 |
+----+--------+----------+

结论：

  • 未提交时客户端崩溃：事务可以手动回滚，同时操作异常时，MySQL 会自动回滚未提交的事务。
  • 已提交时客户端崩溃：只要输入begin 或者 start transaction，事务便必须要通过 commit 提交，才会持久化，与是否设置 set autocommit 无关
  • 单条SQL与事务：默认情况下，对于 InnoDB 每一条 SQL 语言都默认封装成事务，自动提交。如果关闭自动提交，单条SQL语句也需要手动提交或回滚【select 有特殊情况，因为 MySQL 有 MVCC】

从上面的例子，我们能看到事务本身的原子性(回滚)，持久性(commit)

注意事项

  • 回滚：如果没有设置保存点，只能回滚到事务的开始，直接使用 rollback(前提是事务 还没有提交)
  • 提交：事务提交后无法回滚。
  • 保存点：可以选择回退到哪个保存点。
  • 版本支持：InnoDB 支持事务， MyISAM 不支持事务
  • 启动事务：可以使用 start transaction 或 begin

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