事务机制

什么是事务

事务是一组操作的集合，要么全部成功，要么全部失败。

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;

ACID 特性

特性	说明	实现方式
原子性（Atomicity）	事务不可分割	undo log
一致性（Consistency）	数据状态一致	其他三个特性保证
隔离性（Isolation）	事务互不干扰	锁 + MVCC
持久性（Durability）	提交后永久保存	redo log

事务隔离级别

并发问题

问题	说明
脏读	读到其他事务未提交的数据
不可重复读	同一事务内两次读取结果不同（数据被修改）
幻读	同一事务内两次读取结果不同（数据被插入/删除）

隔离级别

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
READ UNCOMMITTED	✓	✓	✓
READ COMMITTED	✗	✓	✓
REPEATABLE READ	✗	✗	✓
SERIALIZABLE	✗	✗	✗

提示

MySQL 默认隔离级别是 REPEATABLE READ，并通过 MVCC + 间隙锁解决了幻读问题。

设置隔离级别

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

-- 设置隔离级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

MVCC 多版本并发控制

核心概念

• 隐藏列：每行数据包含 trx_id（事务ID）和 roll_pointer（回滚指针）
• undo log：记录数据的历史版本
• Read View：事务的可见性视图

版本链

Read View

Read View 包含四个字段：

字段	说明
m_ids	活跃事务 ID 列表
min_trx_id	最小活跃事务 ID
max_trx_id	下一个要分配的事务 ID
creator_trx_id	创建 Read View 的事务 ID

可见性判断

RC vs RR 的区别

隔离级别	Read View 创建时机
READ COMMITTED	每次 SELECT 创建新的
REPEATABLE READ	第一次 SELECT 创建，后续复用

undo log

作用

1. 事务回滚：保存数据修改前的值
2. MVCC：提供数据的历史版本

类型

类型	说明
insert undo log	INSERT 操作产生，事务提交后删除
update undo log	UPDATE/DELETE 操作产生，需要保留给 MVCC

回滚过程

-- 原始数据：id=1, name='张三'
UPDATE users SET name = '李四' WHERE id = 1;

-- undo log 记录：id=1, name='张三'
-- 回滚时：根据 undo log 恢复数据

redo log

作用

保证事务的持久性，即使系统崩溃也能恢复数据。

WAL（Write-Ahead Logging）

先写日志，再写磁盘。

刷盘策略

-- innodb_flush_log_at_trx_commit
-- 0：每秒刷盘
-- 1：每次提交刷盘（默认，最安全）
-- 2：每次提交写入 OS 缓存，每秒刷盘

值	性能	安全性
0	最高	最低
1	最低	最高
2	中等	中等

binlog

作用

• 主从复制
• 数据恢复

与 redo log 的区别

特性	redo log	binlog
层级	InnoDB 引擎	Server 层
内容	物理日志（页的修改）	逻辑日志（SQL 语句）
写入方式	循环写	追加写
用途	崩溃恢复	主从复制、数据恢复

两阶段提交

保证 redo log 和 binlog 的一致性。

事务操作

-- 开启事务
START TRANSACTION;
-- 或
BEGIN;

-- 提交事务
COMMIT;

-- 回滚事务
ROLLBACK;

-- 设置保存点
SAVEPOINT sp1;
ROLLBACK TO sp1;

-- 自动提交
SET autocommit = 0; -- 关闭
SET autocommit = 1; -- 开启（默认）

长事务的危害

1. 占用锁资源，阻塞其他事务
2. undo log 无法回收，占用空间
3. 主从延迟

避免长事务

-- 查看长事务
SELECT * FROM information_schema.innodb_trx 
WHERE TIME_TO_SEC(TIMEDIFF(NOW(), trx_started)) > 60;

-- 设置事务超时
SET innodb_lock_wait_timeout = 50;