一、什麼是事務

事務是資料庫操作的最小工作單位，一個事務可以是一條sql語句，也可以是一組sql語句。

事務有四大特徵：原子性，永續性，隔離性，一致性，就是我們常說的ACID

二、原子性

原子性的意思是說一個事務裡的操作會組成一個最小的執行單位，不可再分割，在一個事務中，要麼操作都成功，要麼都失敗。比較經典的例子就是我們的轉賬，A向B轉賬，A要完成減錢，B要完成加錢，這些是都需要完成才能算一個事務完成。如果在其中發生了錯誤那麼就需要回滾。回滾的時候就需要用到我們回滾日誌，undo log。因為我們目前常用的儲存引擎都是Innodb，在Innodb中還使用undo log + mvcc來實現事務的可重複讀和讀已提交這兩個隔離級別。

undo log分為兩種，一種是insert undo log，用來記錄插入操作產生的回滾日誌，一種是update undo log，用來記錄更新，刪除操作的時候產生的回滾日誌。

當我們要操作資料之前，就先把資料備份到undo log中，然後我們再對資料進行修改，在這個過程中如果出現了錯誤，那麼mysql就會利用undo log中的資料來恢復。

undo log的工作方式可以簡單的理解成記錄相反的操作到日誌中，比如我們更新的時候，他就記錄一條之前更新的狀態，我們刪除資料的時候他就會新增一條資料，我們新增資料的時候他就會刪除一條資料。

三、永續性

永續性的意思是說當我們事務提交之後，他形成的資料應該被永久化為資料庫中。也就是應該持久化到磁碟上，因為在記憶體中一斷電就沒了。

永續性實現的原理是redo log，前滾日誌。

因為我們在更新完一條記錄的時候，我們資料是先在記憶體中的，再從記憶體持久化到我們的磁碟。

因為資料一開始在記憶體中，如果斷電肯定資料就沒了，所以redo log就是為了解決這個問題。

當我們每次執行完DML操作之後，也就是當我們事務commit的時候，這裡其實有一個非同步的操作。首先執行過程會寫入Buffer Pool，mysql會優先寫日誌，先保證日誌寫成功，寫日誌會有三種情況，0.寫到Log Buffer，1.直接寫到磁盤裡，然後每秒為單位寫到磁盤裡 2.寫到OS Buffer，然後每秒為單位寫到磁碟。這裡有一個引數innodb_flush_log_at_trx_commit

對於0和2這兩種方式，雖然都是寫到記憶體，但是還有有所差別的，因為Log Buffer屬於資料庫服務，而OS Buffer屬於作業系統，所以如果mysql服務掛了，那麼不會影響OS Buffer把資料寫到磁碟。

四、隔離性

隔離性是說事務之間的執行不應該產生相互影響，他們對資料庫的影響應該和他們序列執行的結果一樣。

但是如果是完成遵守隔離性，對併發的效能影響會比較大，所以一般來說我們工作中會對隔離性有所放寬。正是因為沒辦法兩全，所以產生了一些資料的問題，也就是髒讀，不可重讀，幻讀。sql的標準定義了四個隔離級別，分別是讀未提交，讀已提交，可重複讀，序列化。mysql預設隔離級別是可重複度。四個隔離級別分別是來解決這三種資料問題的。序列化是隔離級別是最高的隔離界別，這種隔離級別情況下，每個讀的資料行上都會加鎖，所以效率很慢，會導致大量的超時現象。可重複讀會出現幻讀，讀已提交會出現不可重讀和幻讀，讀未提交會出現髒讀，不可重讀，幻讀。

實現mysql的隔離級別主要利用的是鎖機制，利用鎖來解決了髒讀幻讀，不可重讀。mysql主要有三種級別的鎖，分別是行鎖，表鎖，頁鎖。表鎖不會出現死鎖，行鎖和頁鎖都有可能出現死鎖。

因為我們大部分是使用Innodb的引擎，所以我也說一下Innodb的鎖，就是兩種，共享鎖和排它鎖，他們都是行級別的鎖。共享是說同一行的資料，可以被多個事務獲取共享鎖，但是隻可以讀，不能修改。排他鎖是指一行資料只能被一個事務獲得排他鎖，獲取排他鎖的事務可以修改資料。

Innodb還支援行鎖和表鎖並存。他這裡的實現原理是利用意向鎖，意向鎖也是兩種，意向共享鎖和意向排他鎖。意向共享鎖就是說在事務準備給資料行加共享鎖前，先給這個表加一個意向共享鎖，意向排他鎖也是相同的意思。各個意向鎖之間是相容的，他設計這個的目的是：當事務想去進行鎖表時，可以先判斷意向鎖是否存在，存在時則可快速返回該表不能啟用表鎖，否則就需要等待。

我們使用Innodb主要是因為他支援行鎖，支援事務，Innodb的行鎖是給索引加鎖實現的，只有通過索引檢索資料，才能使用行鎖，不然就是會使用表鎖。這裡又要提到一個臨鍵鎖（next-key），其實臨鍵鎖就相當與記錄鎖（Record Locks）加上間隙鎖（Gap Locks）。記錄鎖很簡單是單條記錄的鎖，是單個的，間隙鎖也是見名知義，表示我們資料之間的空隙。就是我們的索引項有時候是不連續的，比如id有1,3,7,9這些id中間就有空隙，間隙鎖就是當我們進行範圍查詢的時候，會把這些空隙也鎖住。

通過上面的排他鎖，解決了髒讀，共享鎖解決了不可重複讀，臨鍵鎖解決了幻讀。

1.髒讀，幻讀，不可重讀

髒讀的意思是說多個事務在執行過程中，A事務讀取到了B事務還沒commit的資料，然後B事務又rollback回滾了，那麼A讀到的資料就是髒資料。

不可重讀是指在同一個事務A中，我們對同一組資料進行兩次一模一樣的查詢，但是因為在這兩次查詢中間，有事務B修改了資料，導致事務A兩次查詢結果不一樣，這就出現了不可重複讀。

幻讀一般是我們在進行範圍查詢的時候，事務A對id大於10的資料進行查詢，同樣也是兩次查詢，在這個過程中，事務B新增或者刪除了資料，導致事A在查詢的時候兩次結果不一致。也就是是幻讀。

五、一致性

事務的一致性可以說是最重要的。即事務執行前後資料應該是一致的。還是那個轉賬的例子，當A向B轉錢，那麼最終結果A減錢B加錢，這兩個的和應該還是一樣的。事務的一致性實現的原理其實就是之前是三個特性，原子性，隔離性，永續性共同保證了一致性。