第八章：事务与并发控制

8.1 事务基础

什么是事务

事务（Transaction）是一组原子性的 SQL 操作，要么全部执行成功，要么全部失败回滚。

ACID 特性

特性	说明
Atomic（原子性）	事务是最小执行单位，不可分割
Consistency（一致性）	事务执行前后，数据库状态保持一致
Isolation（隔离性）	并发执行的事务互不干扰
Durability（持久性）	事务提交后，结果永久保存

事务控制语句

-- 开始事务
START TRANSACTION;
-- 或
BEGIN;

-- 提交事务
COMMIT;

-- 回滚事务
ROLLBACK;

-- 设置保存点
SAVEPOINT savepoint_name;

-- 回滚到保存点
ROLLBACK TO SAVEPOINT savepoint_name;

-- 释放保存点
RELEASE SAVEPOINT savepoint_name;

事务示例

-- 示例：转账操作
START TRANSACTION;

-- 扣除转账人余额
UPDATE accounts SET balance = balance - 1000 WHERE user_id = 1;

-- 增加收款人余额
UPDATE accounts SET balance = balance + 1000 WHERE user_id = 2;

-- 检查是否成功
-- 如果成功
COMMIT;
-- 如果失败
-- ROLLBACK;

保存点示例

START TRANSACTION;

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

INSERT INTO orders (product_id, amount) VALUES (2, 200);
SAVEPOINT sp2;

-- 回滚到第一个保存点
ROLLBACK TO SAVEPOINT sp1;

-- 提交（只保留 sp1 之前的数据）
COMMIT;

8.2 隔离级别

隔离级别类型

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
READ UNCOMMITTED	可能	可能	可能
READ COMMITTED	不可能	可能	可能
REPEATABLE READ（默认）	不可能	不可能	可能
SERIALIZABLE	不可能	不可能	不可能

设置隔离级别

-- 查看当前隔离级别
SELECT @@transaction_isolation;

-- 设置会话级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 设置全局级别
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

各隔离级别详解

-- READ UNCOMMITTED（读未提交）
-- 其他事务未提交的更改也能看到
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1;  -- 可能看到脏数据

-- READ COMMITTED（读已提交）
-- 只能看到已提交的数据
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- REPEATABLE READ（可重复读，默认）
-- 同一事务中多次读取结果一致
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

-- SERIALIZABLE（串行化）
-- 最高隔离级别，完全串行执行
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

8.3 锁机制

锁类型

锁类型	说明	作用范围
共享锁（S）	允许并发读取	行/表
排他锁（X）	独占写操作	行/表
意向共享锁（IS）	准备获取共享锁	表
意向排他锁（IX）	准备获取排他锁	表

行锁

-- 排他锁（阻止其他事务修改）
SELECT * FROM orders WHERE id = 1 FOR UPDATE;

-- 共享锁（允许其他事务读取）
SELECT * FROM orders WHERE id = 1 LOCK IN SHARE MODE;

表锁

-- 加读锁
LOCK TABLES orders READ;

-- 加写锁
LOCK TABLES orders WRITE;

-- 解锁
UNLOCK TABLES;

锁等待与超时

-- 查看锁信息
SHOW ENGINE INNODB STATUS;

-- 查看当前锁
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCKS;

-- 查看等待锁的事务
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_LOCK_WAITS;

-- 设置锁等待超时（毫秒）
SET innodb_lock_wait_timeout = 5;

死锁

-- MySQL 自动检测并回滚较小事务解决死锁

-- 查看死锁日志
SHOW ENGINE INNODB STATUS;

-- 死锁示例
-- 事务A: LOCK T1 -> LOCK T2
-- 事务B: LOCK T2 -> LOCK T1
-- 解决：回滚占用锁较少的事务

8.4 MVCC

什么是 MVCC

MVCC（Multi-Version Concurrency Control）多版本并发控制，通过保存数据的多个版本实现并发控制。

InnoDB MVCC 实现

-- 每行数据有两个隐藏列
-- DB_TRX_ID: 最后修改的事务ID
-- DB_ROLL_PTR: 指向undo log的指针

-- READ COMMITTED: 每次 SELECT 生成新快照
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
-- 同一事务中，多次 SELECT 可能看到不同数据

-- REPEATABLE READ: 事务开始时生成快照
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
-- 同一事务中，多次 SELECT 结果一致

快照读 vs 当前读

-- 快照读：普通 SELECT（读取快照）
SELECT * FROM orders;

-- 当前读：加锁读取（读取最新数据）
SELECT * FROM orders FOR UPDATE;
INSERT INTO orders VALUES (...);
UPDATE orders SET ...;
DELETE FROM orders WHERE ...;

8.5 事务使用建议

-- 建议1：尽量使用短事务
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;  -- 立即提交

-- 建议2：避免长事务
-- 长事务占用锁资源时间长，增加死锁风险

-- 建议3：按固定顺序访问资源
-- 避免不同事务按不同顺序访问导致死锁

-- 建议4：使用合适的事务隔离级别
-- 业务需要高一致性用 SERIALIZABLE
-- 性能优先用 READ COMMITTED

-- 建议5：大事务拆分
START TRANSACTION;
-- 分批处理
COMMIT;

8.6 本章小结

✅ 事务：保证数据操作的原子性、一致性
✅ ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性
✅ 隔离级别：READ UNCOMMITTED 到 SERIALIZABLE
✅ 锁机制：行锁、表锁、共享锁、排他锁
✅ MVCC：多版本并发控制，提高并发性能