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一、innodb核心特性事务
1、什么是事务
# 什么是事务
开启一个事务可以包含多条sql语句，这样sql语句要么同时成功，或者同时失败，成为事务的原子性
# 作用
保证了数据操作的安全性
你在操作多条数据的时候可能会出现某几条操作不成功的情况
一组数据操作执行步骤，这些步骤被视为一个工作单元:
1）用于对多个语句进行分组
2）可以在多个客户机并发访问同一个表中的数据时使用
所有步骤都成功或都失败
1）如果所有步骤正常，则执行
2）如果步骤出现错误或不完整，则取消
2、如何使用事务
# 事务相关的关键字
# 1、开启事务
start transaction
# 2、回滚（回到事务执行之前的状态）
rollback
# 3、确认（确认之后就无法回滚了）
commit
# 总结：
当你想让sql语句同时保证数据的一致性，要么同时成功，要么同时失败，那么就可以考虑使用事务
3、事务演示
#1.创建一个表
mysql> create table jiaoyi(id int primary key auto_increment,name varchar(10),money int);
#2.插入两条数据
mysql> insert into jiaoyi values(1,'qiudao',100);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> insert into jiaoyi values(2,'oldboy',200);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
#3.再打开一个窗口
mysql> select * from jiaoyi;
数据与原窗口查看结果一致
#4.开启一个事务（符合逻辑）
mysql> start transaction； #开启事务
# begin 也是开启事务
mysql> begin;
mysql> update jiaoyi set money=0 where name='qiudao';
mysql> select * from jiaoyi;
mysql> update jiaoyi set money=400 where name='oldboy';
mysql> select * from jiaoyi;
#在执行commit之前，另一个窗口是看不到数据变化的
mysql> commit;
#执行commit之后其他人都能看到数据的变化
#5.开启一个事务（不符合逻辑）
mysql> start transaction；
mysql> update jiaoyi set money=-100 where name='qiudao';
mysql> select * from jiaoyi;
+------+--------+-------+
| id | name | money |
+------+--------+-------+
| 1 | qiudao | -100 |
| 2 | oldboy | 400 |
+------+--------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
# 6、由于钱的值不能为负数，由逻辑判断，操作失败，回滚
mysql> rollback; #回滚事务
mysql> select * from jiaoyi;
+------+--------+-------+
| id | name | money |
+------+--------+-------+
| 1 | qiudao | 0 |
| 2 | oldboy | 400 |
+------+--------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
4、事务通俗理解
#伴随着“交易”出现的数据库概念。
我们理解的“交易”是什么？
1）物与物的交换（古代）
2）货币现金与实物的交换（现代1）
3）虚拟货币与实物的交换（现代2）
4）虚拟货币与虚拟实物交换（现代3）
数据库中的“交易”是什么？
1）事务又是如何保证“交易”的“和谐”？
2）ACID
5、一个成功事务的生命周期
start transaction； #begin 开启事务
sql1 #真正事务处理的时候，是第一条sql语句执行完，才是开启事务的
sql2
sql3
...
commit;
# 若用了begin手动开始编辑事务，编辑完后只要commit手动提交，另一端则能查询到数据
6、一个失败事务的生命周期
start transaction；
sql1
sql2
sql3
...
rollback;
# 若用了begin手动开始编辑事务，编辑完后且只要不commit手动提交，另一端则查询不到数据
7、事务的特性 ACID
ACID 四大特性 #ACID
# A: 原子性 (Atomic)
一个事务是一个不可分割的单位，事务中包含的诸多操作，要么同时失败，要么同时成功
所有语句作为一个单元全部成功执行或全部取消。
# C:一致性 （Consistent）
事务必须是是数据库一致性的状态变成另外一个一致性的状态，一致性根原子性密切相关的,
如果数据库在事务开始时处于一致状态，则在执行该事务期间将保留一致状态。
# I：隔离性 (Isolated)
一个事务的执行不能被其他事务干扰,事务之间不相互影响。
# D：持久性 (Durable)
也可以称为永久性，一个事务一旦提交成功执行成功，那么它就是对数据库中的数据修改是永久的
接下来的其他操作或者故障不应该对其任何的影响
事务成功完成后，所做的所有更改都会准确地记录在数据库中。所做的更改不会丢失。
我们可以分析一下，事务的四大特征中，所有的操作都会走向磁盘，所以持久性是事务操作的目的，而原子性是实现事务的基础，隔离性是实现数据安全的一种策略、手段，而最终维护的，就是数据的一致性，一致性才是事务中最重要的。四大特征之间，隔离性是为了达到一致性的手段。
ACID四大特征中，最难理解的不是一致性，而是事务的隔离性，数据库权威专家针对事务的隔离性研究出来了事务的隔离四种级别，四种事务隔离级别就是为了解决数据在高并发下产生的问题（脏读、不可重复读、幻读）。
8、事务的控制语句
1）自动提交
# 0.手动提交
mysql> commit；
#1.查看自动提交
mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | ON |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
#2.临时关闭
set autocommit =0;
#3.永久关闭
[root@db01 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
autocommit=0
2）事务的隐式提交
1）现在版本在开启事务时，不需要手工start transaction；，只要你输入的是DML语句，就会自动开启事务。
2）有些情况下事务会被隐式提交
# 隐式提交触发条件
1.执行事务没有commit时，如果使用了DDL或者DCL会自动提交上一条事务
2.执行事务没有commit时，如果你手动执行begin，会自动提交上一条事务
3.执行事务没有commit时，如果执行锁表（lock tables）或者解锁（unlock tables），会自动提交上一条事务
4.load data infile（导数据）会自动提交上一条事务
5.select for update
6.在autocommit=1的时候，会自动提交上一条事务
update ....
commit;
insert into ....
begin;
update ....
create table ....
delete ....
3）控制语句
begin（或 start transaction）：显式开始一个新事务，推荐begin #开启事务
savepoint：分配事务过程中的一个位置，以供将来引用 #临时存档
commit：永久记录当前事务所做的更改 #提交事务
rollback：取消当前事务所做的更改 #回滚
roolback to savepoint：取消在 savepoint 之后执行的更改 #回到存档点
release savepoint：删除 savepoint 标识符 #删除临时存档
set autocommit：为当前连接禁用或启用默认 autocommit 模式 #临时开关自动提交
PS：永久开启或关闭autocommit，则在配置文件（my.cnf）插入一行：
autocommit=1 # 开启状态
autocommit=0 # 关闭状态
二、事务的隔离级别
事务并发带来的问题
前面讲到了事务的隔离性，如果要提升系统的吞吐量，当有多个任务需要处理时，应当让多个事务同时执行，这就是事务的并发。既然事务存在并发执行，那必然产生同一个数据操作时的冲突问题，来看一下都会出现什么问题。
# 1.更新丢失
Lost Update，当两个事务更新同一行数据时，双方都不知道对方的存在，就有可能覆盖对方的修改。比如两个人同时编辑一个文档，最后一个改完的人总会覆盖掉前面那个人的改动。
# 2.脏读 --》原因 -- 设置安全级别低导致的
Dirty Reads，一个事务在执行时修改了某条数据，另一个事务正好也读取了这条数据，并基于这条数据做了其他操作，因为前一个事务还没提交，如果基于修改后的数据进一步处理，就会产生无法挽回的损失。
# 3.不可重复读
Non-Repeatable Reads，同样是两个事务在操作同一数据，如果在事务开始时读了某数据，这时候另一个事务修改了这条数据，等事务再去读这条数据的时候发现已经变了，这就是没办法重复读一条数据。
# 4.幻读
Phantom Read，与上方场景相同，事务一开始按某个查询条件没查出任何数据，结果因为另一个事务的影响，再去查时却查到了数据，这种就像产生幻觉了一样，被称作幻读。
# 1、当设置事务的安全隔离级别低的的时候，相应的安全级别低，处理效率就比较高
# 2、当设置事务的安全隔离级别高的的时候，相应的安全级别高，处理效率就比较低
1、四种隔离级别
首先，更新丢失这种问题应该是由应用层来解决的，因为数据库没有办法控制用户不去更新某条数据。但是另外三个问题是可以得到解决的，既然有方案解决解决它不就好了，干嘛还要设置这么多隔离级别呢？
刚才说了，如果我们要性能好、吞吐量提升，那就不得不付出一些代价，如果要做到完全没有副作用，那么就只需要让事务排队执行就好了，一个一个执行绝对不会出现脏读幻读的问题，但是这样会导致数据库处理的非常慢。那怎么办呢？官方唯一能做的就是给你提供各种级别的处理方式，由你根据具体业务场景选择，于是就有了隔离级别。
# 1、读未提交 Read uncommitted
读未提交其实就是事务没提交就可以读，很显然这种隔离级别会导致读到别的还没提交的数据，一旦基于读到的数据做了进一步处理，而另一个事务最终回滚了操作，那么数据就会错乱，而且很难追踪。总的来说说，读未提交级别会导致脏读。
# 2、读提交 Read committed
顾名思义就是事务提交后才能读，假设你拿着银行卡去消费，付钱之前你看到卡里有2000元，这个时候你老婆在淘宝购物，赶在你前面完成了支付，这个时候你再支付的时候就提示余额不足，但是分明你看到卡里的钱是够的啊。
这就是两个事务在执行时，事务A一开始读取了卡里有2000元，这个时候事务B把卡里的钱花完了，事务A最终再确认余额的时候发现卡里已经没有钱了。很显然，读提交能解决脏读问题，但是解决不了不可重复读。
Sql Server，Oracle的默认隔离级别是Read committed。
# 3、可重复读 Repeatable read
看名字就看出来了，它的出现就是为了解决不可重复读问题，事务A一旦开始执行，无论事务B怎么改数据，事务A永远读到的就是它刚开始读的值。那么问题就来了，假设事务B把id为1的数据改成了2，事务A并不知道id发生了变化，当事务A新增数据的时候却发现为2的id已经存在了，这就是幻读。
MySQL的默认隔离级别就是Repeatable read。
# 4、串行化 serializable
这个就是最无敌的存在了，所有的事务串起来一个个执行，因为没有并发的场景出现了，什么幻读、脏读、不可重复读统统都不存在的。但是同样的，基本并发能力会非常差。最终，到底什么隔离级别完全要根据自己的业务场景选择，没有最好的，只有最适合的。
事务隔离级别越严格，越消耗计算机性能，效率也越低，通常情况下，设置为允许不可重复读就可以解决大多数的问题了。
Mysql默认使用的数据隔离级别是REPEATABLE READ ，可重复读，允许幻读。
2、事务并发常见问题实例演示
2.1脏读
脏读：比如有两个事务并行执行操作同一条数据库记录，A事务能读取到B事务未提交的数据。
1）修改自动提交事务开关
# 临时有效
mysql数据库事务开关
开启自动提交事务：set autocommit = 1;
关闭自动提交事务：set autocommit = 0 ;
查看事务开关：show variables like '%autocommit%';
2）修改数据库的事务隔离级别
# 全局的 ---此处演示我们设置全局的
mysql> set global transaction isolation level read uncommitted;
mysql> show variables like '%iso%';
+-----------------------+------------------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+------------------+
| transaction_isolation | READ-UNCOMMITTED |
| tx_isolation | READ-UNCOMMITTED |
# 退出重新进入
# 当前会话
set session transaction isolation level read uncommitted;
3）终端1查询用户指定信息（此处不提交事务）
# 1、关闭自动提交事务
set autocommit = 0;
# 2、查询指定用户
select * from jiaoyi where id=1;
# 3、修改指定用户余额
update jiaoyi set money = 500;
4）终端2查询用户信息
---------- 窗口B ------------------------------------------
# 1、关闭自动提交事务
set autocommit = 0;
# 2、查询指定用户
select * from jiaoyi where id=1;
+------+--------+-------+
| id | name | money |
+------+--------+-------+
| 1 | qiudao | 500 |
+------+--------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
很显然，事务A修改了数据后还没有提交事务，此时事务B可以读取到事务A没有提交的事务的数据。这就是脏读，脏读情况下的数据是不可取的，所以一般没有数据库事务级别设置为允许脏读。
# 总结：脏读就是指事务A读取到事务B修改但未提交事务的数据。
(事务B未执行commit的时候，但是事务A却读取到了)
2.2不可重复读
学习完脏读后，我们再来看看什么是不可重复读。比如事务A在同一事务中多次读取同一记录，此时事务B修改了事务A正在读的数据并且提交了事务，但是事务A读取到了事务B所提交的数据，导致两次读取数据不一致。
1）修改事务隔离级别
# 全局的 ---此处演示我们设置全局的
set global transaction isolation level read committed;
# 当前会话
set session transaction isolation level read committed;
2）窗口1开启事务，查询指定用户数据
---------- 窗口A ------------------------------------------
# 1、关闭自动提交事务
set autocommit = 0;
# 2、查询指定用户
select * from jiaoyi where id = 1;
此时窗口2执行事务
# 1、查询指定用户
select * from jiaoyi where id = 1;
# 2、提交事务
commit;
3）窗口2同时执行事务
窗口1先是开启事务，查询指定用户信息，然后窗口2开启事务，查询数据指定用户，修改数据，提交事务，然后再回到窗口1，查询指定用户信息；窗口2操作内容如下
# 1、关闭自动提交事务
set autocommit = 0;
# 2、查询指定用户
select * from jiaoyi where id = 1;
# 3、修改指定用户余额
update money set money = 300 where id=1;
# 4、提交事务
commit;
事务A在两次查询中，查询的数据不一样，这就是不可重复读。Mysql默认采用的就是不可重复读的隔离级别，用一句话总结，不可重复读就是事务A读取到事务B已提交事务的数据，导致两次读取数据信息不一致。
2.3 幻读
上面我我们学习了一下什么不可重复读，在mysql数据库中，不可重复读是不被允许的。
# 全局的 ---此处演示我们设置全局的
set global transaction isolation level repeatable read;
# 当前会话
set session transaction isolation level repeatable read;
2）窗口1
# 1、关闭自动提交事务
set autocommit = 0;
select * from jiaoyi where id = 5;
# 此时窗口1未查询到id为5的数据，正准备进行插入时，窗口2插入了一条id为5的数据。
# 2、没有查询到结果，进行插入
insert into jiaoyi values (5, 'cm',200);
# 3、再查询id为5的
select * from money where id = 5;
commit;
3）窗口2：此处，事务A中查询指定id为5的记录，没有查询到结果后，事务B进行插入了一条id为5的记录并且提交事务；
# 1、关闭自动提交事务
set autocommit = 0;
# 2、插入一条记录
insert into jiaoyi values (5,'cm',200);
# 3、提交事务
commit;
在上述事务A中，不提交事务的情况下，插入id为5的记录会一直报错主键冲突，但是再怎么查询id为5的记录都查询不到；这是因为在MySql的设计中，事务中查询的是被修改前的日志。即Undo log。
3、修改隔离级别
#查看隔离级别
mysql> show variables like '%iso%';
+---------------+------------------+
| Variable_name | Value |
+---------------+------------------+
| tx_isolation | READ-UNCOMMITTED |
+---------------+------------------+
1 row in set (0.00 sec)
#配置隔离级别
[root@db01 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
transaction_isolation=read-uncommit
二、事务的日志
1.redo log
redo，顾名思义“重做日志”，是事务日志的一种。
# 1）作用
在事务ACID过程中，实现的是“ D ”持久化的作用。
REDO：记录的是，内存数据页的变化过程
特性:WAL(Write Ahead Log)日志优先写
# 2）REDO工作过程
执行步骤：
update t1 set num=2 where num=1;
1）首先将t1表中num=1的行所在数据页加载到内存中buffer page
2）MySQL实例在内存中将num=1的数据页改成num=2
3）num=1变成num=2的变化过程会记录到，redo内存区域，也就是redo buffer page中
提交事务执行步骤：
commit;
1）当敲下commit命令的瞬间，MySQL会将redo buffer page写入磁盘区域redo log
2）当写入成功之后，commit返回ok
2.undo log
1）作用
undo，顾名思义“回滚日志”，是事务日志的一种。
在事务ACID过程中，实现的是“A”原子性的作用。当然CI的特性也和undo有关
# PS：
undo buffer cache 会实时的将数据写入磁盘，也就是 是否执行了 commit
事务id：txid
日志版本号：lsn 物理备份时可以看到
三、事务中的锁
1.什么是锁？锁的作用
# 锁，顾名思义就是锁定的意思，修改数据时锁住数据
# 在事务ACID特性过程中，“锁”和“隔离级别”一起来实现“I”隔离性的作用。
2.示例
数据 id=1
事务1 set id=2
事务2 set id=3
#1.创建一个表
create table test(id int);
#2.插入数据
insert into test values(1);
#3.开启两个窗口开启事务
begin;
update test set id=2 where id=1;
begin;
update test set id=3 where id=1;
3.锁的类别
排他锁：保证在多事务操作时，数据的一致性。(在我修改数据时，其他人不得修改)
共享锁：保证在多事务工作期间，数据查询时不会被阻塞。
乐观锁：多事务操作时，数据可以被同时修改，谁先提交，谁修改成功。
悲观锁：多事务操作时，数据只有一个人可以修改。
3.多版本并发控制（MVCC）
1）只阻塞修改类操作（排它锁），不阻塞查询类操作（共享锁）
2）乐观锁的机制（谁先提交谁为准）
4.锁得粒度
MyISAM：表级锁
InnoDB：行级锁
5.事务的隔离级别
1）四种隔离级别：
1.rc: read committed 允许事务查看其他事务所进行的已提交更改
2.ru: read uncommitted（独立提交），未提交读，允许事务查看其他事务所进行的未提交更改；
3.rr: repeatable read 可重复读 InnoDB 的默认级别 #commit提交以后可能看不到数据变化，必须重新连接
4.serializable：串行化:，将一个事务的结果与其他事务完全隔离 #如果一个事务没有提交，查询也不能查了
# 我改微信头像时你不能看我的信息，我看你朋友圈的时候你不能发朋友圈、不能看朋友圈
2）修改隔离级别
#查看隔离级别
mysql> show variables like '%iso%';
#修改隔离级别为RU
[mysqld]
transaction_isolation=read-uncommit
mysql> use oldboy
mysql> select * from stu;
mysql> insert into stu(id,name,sex,money) values(2,'li4','f',123);
#修改隔离级别为RC
[mysqld]
transaction_isolation=read-commit
6.脏读，幻读，不可重复读
1.脏读：（RU级别会发生）
一个事务执行了，去没有提交，被其他人读取到了值，可是事务回滚了，那刚被独到的数据被称为脏数据
2.幻读：（RR级别可以解决这个问题） # 可理解为：操作端的当前状态
事务将数据库中所有数据都删除的时候，但是事务B就在这个时候新插入了一条记录，当事务A删除结束后发现还有一条数据，就好像发生了幻觉一样。这就叫幻读。
# 说白了，就是当前用户的当前数据还没刷新到最新，或者刷新了一部分，且有残留没刷新完全，导致数据的不一致
3.不可重复读： # 被操作端的当前状态
执行一个事务读取两次数据，在第一次读取某一条数据后，有一个事务修改了读到的数据并提交，第一个事务再次读取该数据，两次读取便得到了不同的结果。
# 说白了，就是当前用户的当前数据还没刷新到最新，导致数据的不一致