事务是什么？

数据库事务（Transaction）是将一系列数据库操作打包成一个不可分割的逻辑整体。事务执行时，其内部的数据库操作要么全部成功，要么全部失败！它是保证数据一致性的核心机制。

例子：转账

考虑 A 账户给 B 账户转100元的业务场景，一般需要如下步骤：

步骤1：从A账户扣减100元。 步骤2：给B账户增加100元。

假如没有事务的干预，我们独立执行这两个操作。

假设在步骤1执行成功后，正准备执行步骤2时因为某些原因导致步骤2执行失败，此时 A 的钱就凭空消失了，这是个不可容忍的重大事故！

事务的基础操作

事务的基础操作主要包含三个核心命令：

• 开启事务（BEGIN 或 START TRANSACTION）
• 提交事务（COMMIT）
• 回滚事务（ROLLBACK）

MySQL 默认开启了**自动提交（autocommit）**模式。这意味着，每一条单独的 SQL 语句都会被当作一个独立的事务，执行完毕后自动提交，无需手动干预。

当我们需要将多条 SQL 语句放到一个事务中执行时，就必须显式开启事务。

操作流程如下：

1. 开启事务：执行 BEGIN; 或 START TRANSACTION;
2. 执行业务 SQL：依次执行需要捆绑的多条SQL语句
3. 判断结果并结束事务：
   • SQL 全部执行成功 → 执行 COMMIT;，将修改持久化到数据库
   • 任意一条 SQL 执行失败 → 执行 ROLLBACK;，撤销当前事务中所有已执行的操作

事务的四大特性（ACID）

1. 原子性（Atomicity）：事务中的所有操作像原子一样不可分割，它们要么全部成功，要么全部失败。
2. 一致性（Consistency）：事务执行前后，数据从一个合法性状态变换到另外一个合法性状态 。这里的合法性状态是根据具体的业务决定的。
3. 隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，它们之间互不干扰。
4. 持久性（Durability）：一旦事务提交成功，那么它对数据库的改变就是永久性的。

并发事务存在的问题

在 ACID 四大特性中，最需要进行权衡取舍的，正是隔离性。

我们不妨设想一种最完美的隔离性保证——不允许事务并发执行，让它们全部串行执行。

然而，串行执行意味着并发性能极差，这在如今需要高并发的互联网应用场景下是不可容忍的！

为了提高并发性能，DBMS 提供了不同等级的隔离级别。而隔离级别越低，数据库对并发操作的“监控”就越松，由此可能引发以下三类典型的并发问题：

• 脏读
• 不可重复读
• 幻读

脏读

脏读是指一个事务读取到另一个事务未提交的数据。

请看如下的场景图：

1. 事务B将该行的数据改为“张老三”
2. 事务A读到了“张老三”
3. 事务B回滚，数据恢复为“张三”

此时事务A原先读到的 “张老三” 就成了脏数据！这就是脏读。

不可重复读

不可重复读是指一个事务对同一条数据进行两次查询，得到的结果却不一致。

请看如下的场景图：

1. 事务A先查询该行的数据，此时的结果为“张三”
2. 事务A去处理其他数据
3. 事务B更新这条数据的值为 “张老三” 并提交
4. 事务A再次查询该行的数据，此时的结果为“张老三”

看到这里，很多人其实会产生这样的疑问：“这有什么问题？事务B改完并提交了，事务A查到最新的，不是很正常吗？”

这个疑问非常合理，但是我们从事务隔离性的角度去重新审视，这个疑问便不攻自破。

在事务A看来，它的内部从未对这行数据有过修改操作，因此按照事务之间理应互不干扰的理想状态，它有充分的理由相信它前后两次读取的同一行数据必须完全一致，这样才合理！

然而结果却不一致，这说明事务B的临门一脚对事务A造成了影响，因此隔离性遭到了破坏。

幻读

幻读是指一个事务使用相同的条件对数据集合进行两次查询，后一次查询返回的记录条数与之前不一致。

请看如下的场景图：

1. 事务A查询整张 stu 表，此时只有一条记录 “张三”
2. 事务B往 stu 表中插入一条数据 “李四” 并提交
3. 事务A再次查询整张 stu 表，此时发现多出来一条 “李四”

看到这里，同样的疑问可能又会浮现：“这有什么问题？事务B插入了新数据并提交了，事务A查到新增的，不是很正常吗？”

这个疑问和上一节的“不可重复读”如出一辙。如果我们再次从事务 A 的视角来看

在事务A看来，它的内部从未对这张表做过任何插入或删除操作，因此按照事务理应互不干扰的理想状态，它前后两次查询到的记录条数应该完全一致，这样才合理！

然而第二次却凭空多出了一条“幽灵”记录（仿佛出现了幻觉），这说明事务B的插入操作对事务A造成了影响，事务的隔离性遭到破坏。

讲到这，其实很多人可能会认为不可重复读和幻读很像啊，其实不然。

二者的本质区别在于：

• 不可重复读：同一条记录的字段值变了（由其他事务的 UPDATE 操作引发）；
• 幻读：满足条件的记录条数变了（由其他事务的 INSERT 或 DELETE 操作引发）。

事务隔离级别

SQL标准定义了4种事务的隔离级别，它们的级别从低到高（隔离性由弱到强，并发性能由高到低）依次为：

• 读未提交（Read Uncommitted）
• 读已提交（Read Committed）
• 可重复读（Repeatable Read）
• 串行化（Serializable）

读未提交

读未提交，顾名思义，就是一个事务能够读到另一个事务未提交的数据。

显然，这种隔离级别的隔离性几乎为 0，但并发性能是最好的。代价是它无法解决任何一类并发事务问题

读已提交

读已提交，顾名思义，就是一个事务只能读到另一个事务已提交的数据。

这种隔离级别能够避免脏读，但不可重复读和幻读仍然可能发生。

可重复读

可重复读，顾名思义，就是保证在同一个事务内，多次读取同一条记录的结果始终一致

这种隔离级别能够避免脏读和不可重复读，但仍然存在幻读的问题。

值得一提的是，MySQL 的 InnoDB 存储引擎默认采用此隔离级别，并且通过 MVCC机制，解决了大部分场景下的幻读问题。

串行化

串行化是最高的隔离级别。它通过强制事务串行执行，彻底杜绝了脏读、不可重复读和幻读。

这是隔离性最强、数据最安全的级别，但代价是并发性能最差，在实际生产环境中很少使用。

总结：