数据库技术：MySQL事务

　　数据库的运行管理功能是DBMS的运行控制、管理功能，包括多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取限制控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理、事务的管理和自动恢复，即保证事务的原子性。这些功能保证了数据库系统的正常运行。

　　一、事务的概念

　　事务就是一组原子性的SQL查询，或者说一个独立的工作单元。如果数据库引擎能够成功地对数据库应用该组查询的全部语句，那么就执行该组查询。如果其中有任何一条语句因为崩溃或其他原因无法执行，那么所有的语句都不会执行。也就是说，事务内的语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败。

　　可以通过一个银行事例来解释事务的必要性。假设有以下场景：现在用户A想通过银行转账200元给用户B，那么至少需要三个步骤：

　　1、检查用户A的账户余额高于200元。

　　2、用户A账户减去200元。

　　3、用户B账户增加200元。

　　假设账户A扣钱后系统出现故障，则会出现账户A扣了钱，但账户B没收到钱的情况。为保证上诉三个步骤要么全部执行成功，要么全部执行失败，需打包在一个事务中，任何一个步骤失败，则回滚所有的步骤。

　　二、事务的ACID

　　ACID表示原子性(atomicity)、一致性(consistency)、隔离性(isolation)和持久性(durability)。一个良好的事务处理系统，必须具备这些标准特性。

　　原子性(atomicity)：

　　一个事务必须被视为一个不可分割的最小工作单元，整个事务的所有操作要么全部执行成功，要么全部失败回滚，对于一个事务来说，不可能只执行其中的一部分操作，这就是事务的原子性。

　　一致性(consistency)：

　　数据库总是从一个一致性的状态转换到另一个一致性的状态。在前面的例子中，用了事务后，假设执行第三步的时候系统崩溃了，账户A不会损失200元，因为事务最终没有提交，所以事务中所做的修改也不会保存到数据库中。保持数据的一致性。

　　隔离性(isolation)：

　　通常来说，一个事务所做的修改在最终提交以前，对其他事务是不可见的（这个和事务隔离级别有关）。在前面的例子中，当执行完第二步骤，第三步骤还没开始的时候，此时有另外一个程序开始运行，则看不到账户A的余额被扣除了200元。

　　持久性(durability)：

　　一旦事务提交，则其所做的修改就会永久保存到数据库中。此时即使系统崩溃，修改的数据也不会丢失。

　　三、事务的隔离级别

　　前面说到事务的隔离性其实和事务的隔离级别有关。在SQL标准中定义了四种隔离级别，每一种级别都规定了一个事务中所做的修改，哪些在事务内和事务间是可见的，哪些是不可见的。较低级别的隔离通常可以执行更高的并发，系统的开销也更低。

　　下面简单的介绍一下四种隔离级别。

　　未提交读（readuncommitted）：

　　在未提交读级别，事务的修改，即使没有提交，对其他事务也都是可见的。事务可以读取未提交的数据，这也被称为脏读。这个级别会导致很多问题，从性能上来说，未提交读不会比其他级别好太多，但却缺乏其他级别的很多好处，除非真的有非常必要的理由，在实际应用中一般很少使用。

　　举例：事务A读取到数据1，将数据改成2，即使事务A还没提交，事务B也能读取到数据2。

　　提交读（readcommitted）：

　　大多数数据库系统的默认隔离级别都是提交读（但MySQL不是）。提交读满足前面提到的隔离性的简单定义：一个事务开始时，只能看见已经提交的事务所做的修改。换句话说，一个事务从开始直到提交之前，所做的任何修改对其他事务都是不可见的。这个级别有时候也叫做不可重复读，因为在同一个事务内两次执行相同的查询，可能会得到不一样的结果。

　　举例：事务B开启时读到数据1，接下来事务A开启，把这个数据改成2，提交，B再次读取这个数据，会读到最新的数据2。

　　可重复读（repeatableread）：

　　可重复读解决了脏读的问题。该级别保证了在同一事务中多次读取同样记录的结果是一致的。

　　举例：事务B开启时读到数据1，接下来事务A开启，把这个数据改成2，提交，B再次读取这个数据，仍然读取到数据1。

　　但是理论上，可重复读隔离级别还是无法解决另一个幻读的问题。所谓幻读，指的是当某个事务在读取某个范围内的记录时，另一个事务又在该范围内插入了新的记录，当之前的事务再次读取该范围的记录时，会产生幻行，读取到新插入的数据。不过MySQL中的InnoDB存储引擎通过多版本并发控制（MVCC）解决了幻读的问题。可重复读是MySQL的默认事务隔离级别。

　　可串行化（serializable）：

　　可串行化是最高的隔离级别。它通过强制事务串行执行，避免了前面说的幻读的问题。简单来说，可串行化隔离级别会在读取的每一行数据上都加锁，所以可能导致大量的超时和锁争用的问题。实际应用中也很少用到这个隔离级别，只有在非常需要确保数据的一致性而且可以接受没有并发的情况下，才考虑采用该级别。

　　数据库中的数据是信息社会的战略资源，所以数据的保护至关重要。DBMS对数据库的保护通过4个方面来实现：数据库的恢复、数据库的并发控制、数据库的完整性控制、数据库安全性控制。DBMS的其他保护功能还有系统缓冲区的管理以及数据存储的某些自适应调节机制等。