浅浅总结SQL中的事务.

在现实生活中有很多的线上支付的场景,当支付的时候，一方资金减少，另一方资金增加，在执行前后，两者的总体数额需要相同，为了保证这个操作的完整，所以提出了事务，那我们先来去写一个示例，做一个简单的引子吧。

在这里，有一个简单的用户表。里面有用户的资金和用户的简单信息。

mysql> CREATE TABLE users (->     user_id INT PRIMARY KEY,->     username VARCHAR(50) UNIQUE,->     balance DECIMAL(10, 2)-> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql> INSERT INTO users (user_id, username, balance) VALUES-> (1, 'user1', 100.00),-> (2, 'user2', 200.00),-> (3, 'user3', 300.00);
Query OK, 3 rows affected (0.02 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0

如果没有事务的话，我们会用下面的语句，来去改变这个数据库，但是如果是大型业务的话，可能会有高并发的情况出现，这样的话，因为写数据库的操作是比较慢的，所以可能会导致支付这个场景出现问题。

mysql> 
mysql> -- 2
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> UPDATE users SET balance = balance + 50.00 WHERE user_id = 2;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

那么怎么解决呢？就提出了事务的概念，现在先了解一下事务，然后在给出后面的解决方法。

事务的ACID

原子性（atomicity）

  原子性是事务的ACID属性之一，指的是事务中的所有操作要么全部执行成功，要么全部执行失败，不存在部分执行的情况。如果事务中的任何一个操作失败，整个事务都会被回滚到之前的状态，以确保数据的一致性和完整性。

  原子性保证了数据库在并发环境下的正确性。无论是由于系统错误、数据库故障、硬件故障还是用户错误，原子性都可以确保数据的一致性。如果事务是原子性的，那么数据库将保持在一个一致的状态，这是非常重要的，尤其是在需要对数据库进行修改的情况下。

  使用事务来组织多个操作可以确保这些操作要么全部成功，要么全部失败，从而保证了数据的完整性

隔离性（isolation）

隔离性是数据库事务的ACID属性之一，它确保在多个并发事务同时执行时，每个事务都能够独立地操作数据，就好像没有其他事务在同时运行一样。具体来说，隔离性要求一个事务的执行不会被其他并发事务的执行所影响，即使这些并发事务是在同一时间执行的。

在数据库中，隔离性通过事务隔离级别来实现。SQL标准定义了四种事务隔离级别：读未提交（Read Uncommitted）、读已提交（Read Committed）、可重复读（Repeatable Read）和串行化（Serializable）。隔离级别越高，事务之间的隔离程度越高，但同时也可能会导致性能下降和并发性降低。

总的来说，隔离性保证了事务之间的独立性和数据的一致性，避免了并发事务之间的相互干扰和数据不一致的情况。

一致性（consistency）

一致性是数据库事务的ACID属性之一，它确保了数据库从一个一致的状态转移到另一个一致的状态。具体而言，一致性保证了当事务开始之前和事务结束之后，数据库中的数据必须符合所有定义的约束、规则和完整性约束。

在事务中，如果数据操作违反了数据库的完整性约束或规则，那么事务应该回滚到事务开始之前的状态，以保持数据库的一致性。换句话说，一致性确保了事务的执行不会使数据库处于一个不一致或无效的状态。

总的来说，一致性保证了数据库的数据始终处于一个有效且符合规则的状态，无论是在事务开始之前还是事务结束之后。

持久性（durability）

持久性是数据库事务的ACID属性之一，它确保一旦事务被提交，所做的修改将永久保存在数据库中，并且不会因为系统故障、崩溃或断电等原因而丢失。换句话说，持久性保证了事务所做的改变在提交后是永久性的，即使在系统故障的情况下也不会丢失。

数据库系统通过使用日志（transaction log）来实现持久性。在事务进行修改数据库之前，系统会将这些修改记录到事务日志中，然后再将这些修改应用到数据库中。在事务提交之后，系统会确保事务日志中的所有修改已经被成功写入到永久存储介质（例如磁盘）上，这样即使系统发生故障，数据库也可以通过重放事务日志来恢复到故障之前的状态。

持久性是确保数据在数据库系统中的长期存储和可靠性的重要保证。它使得用户可以放心地进行数据操作，不必担心数据丢失或损坏的风险。

了解了上面的问题之后，在后面给出使用事务解决上面问题的方法：

-- 开始事务
START TRANSACTION;-- 扣除用户1的余额
UPDATE users SET balance = balance - 50.00 WHERE user_id = 1;-- 增加用户2的余额
UPDATE users SET balance = balance + 50.00 WHERE user_id = 2;-- 提交事务
COMMIT;

如果其中有任何语句没有执行成功的话，整个事务就会回滚，然后就可以很好的处理上面问题，但是有很多的时候，还有一些其他的问题。

隔离级别

上面提到了事务的四种特性，那么也有一个比较重要的就是隔离级别。在隔离级别中有四种，先基本总结一下这些知识。

1. 读未提交（Read Uncommitted）：在这个隔离级别下，一个事务可以读取到其他事务尚未提交的数据，这意味着一个事务可以读取到其他事务正在修改的数据，可能会导致脏读（Dirty Read）问题。读未提交是最低的隔离级别，它提供了最高的并发性能，但是牺牲了数据的一致性和完整性。

2. 读已提交（Read Committed）：在这个隔离级别下，一个事务只能读取到其他事务已经提交的数据，这样可以避免脏读问题。但是可能会导致不可重复读（Non-Repeatable Read）问题，因为在同一个事务中，多次读取同一数据可能会得到不同的结果，这是因为其他事务可能在两次读取之间提交了修改。

3. 可重复读（Repeatable Read）：在这个隔离级别下，一个事务在执行期间可以多次读取同一数据，而不会受到其他事务的影响。这样可以避免不可重复读问题，但是可能会导致幻读（Phantom Read）问题，因为在同一个事务中，多次读取同一范围的数据可能会得到不同的结果，这是因为其他事务可能在两次读取之间插入了新的数据。

4. 串行化（Serializable）：在这个隔离级别下，事务之间是完全隔离的，一个事务的执行不会受到其他事务的影响，这样可以避免脏读、不可重复读和幻读等所有并发问题。但是串行化隔离级别也是最严格的，可能会导致并发性能下降，因为它要求事务按照严格的顺序执行，无法并行处理。

小结

只是简单的总结了一下事务的一些基础特性，对于数据库的使用，了解这些知识是必不可少的，但是底层的原理肯定不是只有如此的简单，在后面会讲一下mvcc的一些重要知识点，还有WAL的底层，还有就是数据库为什么有了redo log还需要有一个bin log。这些知识都是很重要的，在后面会慢慢总结。