Innodb核心特性——事务
1.什么是事务
主要针对DML语句（update，delete，insert）
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.事务的通俗理解
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
3.事务ACID特性
Atomic（原子性）
所有语句作为一个单元,要么全部成功执行或全部取消。
Consistent（一致性）
如果数据库在事务开始时处于一致状态，则在执行该事务结束时也是一致状态。
事务期间将保留一致状态。
Isolated（隔离性）
事务之间不会被其他事务影响。
Durable（持久性）
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。
4.事务流程举例
5.事务的控制语句
如下:
START TRANSACTION（或 BEGIN）：显式开始一个新事务
SAVEPOINT：分配事务过程中的一个位置，以供将来引用（存档）
COMMIT：永久记录当前事务所做的更改
ROLLBACK：取消当前事务所做的更改
ROLLBACK TO SAVEPOINT：取消在 savepoint 之后执行的更改 （读档）
RELEASE SAVEPOINT：删除 savepoint 标识符 （删档）
SET AUTOCOMMIT：为当前连接禁用或启用默认 autocommit 模式
一个成功事务的生命周期
begin;
sql1
sql2
sql3
...
commit;
一个失败事务的生命周期
begin;
sql1
sql2
sql3
...
rollback;
**结束事务的控制语句： commit 和 rollback **
注意：其实事务开启，不需要执行 begin 或者 start transaction ，只要执行DML 语句，自动开启事务。
- 3.自动提交
#查看自动提交
mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | ON |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
#临时关闭自动提交
mysql> set autocommit=0;
mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | OFF |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
#永久关闭自动提交（在配置文件修改，修改后重启mysqld）
[root@db01 world]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
autocommit=0
mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit | OFF |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
注意：自动提交关闭后，数据不会立即提交，还可以执行rollback回滚回来。
- 4.事务演示
1）成功事务
mysql> create table stu(id int,name varchar(10),sex enum('f','m'),money int);
mysql> begin;
mysql> insert into stu(id,name,sex,money) values(1,'zhang3','m',100), (2,'zhang4','m',110);
mysql> commit;
#查看
mysql> select * from stu;
+------+--------+------+-------+
| id | name | sex | money |
+------+--------+------+-------+
| 1 | zhang3 | m | 100 |
| 2 | zhang4 | m | 110 |
+------+--------+------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
2）事务回滚
mysql> begin;
mysql> update stu set name='zhang3';
mysql> delete from stu;
mysql> rollback;
6.事务隐式提交情况
1）现在版本在开启事务时，不需要手工begin，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
例如:
- 在事务运行期间，手工执行begin的时候会自动提交上个事务
- 在事务运行期间，加入DDL、DCL操作会自动提交上个事务
- 在事务运行期间，执行锁定语句（lock tables、unlock tables）
- load data infile
- select for update
- 在autocommit=1的时候
示例：
# 执行了多少个成功的事务？ 7个
begin;
sql1
sql2
begin; #提交了一个
begin； #提交了一个
create database xxx; #提交了一个
update; #提交了一个
begin; #提交了一个
select * from xxx;
begin; #提交了一个
commit; #提交了一个
rollback; #算是一个失败的事务
7.事务日志redo基本功能
1）Redo是什么？
redo,顾名思义“重做日志”，是事务日志的一种。
2）作用是什么？
在事务ACID过程中，实现的是“D”持久化的作用。
特性:WAL(Write Ahead Log)日志优先写
REDO：记录的是，内存数据页的变化过程
3）REDO工作过程
#执行步骤
#查询
mysql> select * from course;
+-----+--------+-----+
| cno | cname | tno |
+-----+--------+-----+
| 1 | 英语 | 1 |
| 2 | 语文 | 2 |
| 3 | 数学 | 3 |
+-----+--------+-----+
3 rows in set (0.00 sec)
#执行步骤
mysql> update course set cno=6 where cno=1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
#再次查询
mysql> select * from course;
+-----+--------+-----+
| cno | cname | tno |
+-----+--------+-----+
| 2 | 语文 | 2 |
| 3 | 数学 | 3 |
| 6 | 英语 | 1 |
+-----+--------+-----+
3 rows in set (0.00 sec)
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
8.redo数据实例恢复过程
恢复过程的几个步骤：
1.首先将t1表中 id=1 的行所在数据页加载到内存中buffer page中
2.实时写入数据undo
3.修改过程加载到redo中
4.redo缓冲区的内容读入数据缓冲区
5.undo找事务日志有没有最后执行commit
6.没有commit, undo会回滚到原数据
注意：不同情况下的恢复结果
1.还没有commit的时候，数据也没有定时写入，断电了
数据缓冲区和redo缓冲区都是原状态，undo找不到commit， 会回滚事务日志到原数据。结果：保持不变，不会修改。
2.还没有commit,数据定时写入了，断电了
数据缓冲区是原状态，redo缓冲区是修改后的状态， undo 找不到commit , 会回滚到事务日志到原数据。 结果： 保持不变，不会修改。
3.commit了，但是数据还没有写入到ibd文件中，断电了
数据缓冲区是原状态，redo缓冲区是修改后的状态， undo 找到commit , 会认为要修改数据。 结果：修改。
9.事务日志undo
1）undo是什么？
undo,顾名思义“回滚日志”，是事务日志的一种。
_2）作用是什么？
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
10.redo和undo的存储位置
#redo位置
[root@db01 data]# ll /application/mysql/data/
-rw-rw---- 1 mysql mysql 50331648 Aug 15 06:34 ib_logfile0
-rw-rw---- 1 mysql mysql 50331648 Mar 6 2017 ib_logfile1
#undo位置
[root@db01 data]# ll /application/mysql/data/
-rw-rw---- 1 mysql mysql 79691776 Aug 15 06:34 ibdata1
-rw-rw---- 1 mysql mysql 79691776 Aug 15 06:34 ibdata2
在MySQL5.6版本中undo是在ibdata文件中，在MySQL5.7版本会独立出来。
11.事务中的锁
1）什么是“锁”？
“锁”顾名思义就是锁定的意思。
2）“锁”的作用是什么？
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。

排他锁：保证在多事务操作时，数据的一致性。
共享锁：保证在多事务工作期间，仍然允许被查询，数据查询时不会被阻塞。
乐观锁：谁先提交谁为准（例如：以前买火车票，提交订单，在指定时间还未付款时，票的信息还是谁都能看到，谁抢到算谁的）
悲观锁：谁先修改谁为准（例如：现在买火车票，提交订单，在指定时间还未付款时，票的信息别人看不到，自己优先。除非超过世间）
12.多版本并发控制（MVCC）
1）只阻塞修改类操作，不阻塞查询类操作（排它锁和共享锁）
2）乐观锁的机制（谁先提交谁为准）
13.锁的粒度
MyIsam：低并发锁（表级锁），不支持事务。
Innodb：高并发锁（行级锁），必须要有聚集索引才能做到行级锁
14.事务的隔离级别
四种隔离级别：
READ UNCOMMITTED（独立提交） RU级别
允许事务查看其他事务所进行的未提交更改
READ COMMITTED RC级别
允许事务查看其他事务所进行的已提交更改
REPEATABLE READ RR级别
确保每个事务的 SELECT 输出一致
InnoDB 的默认级别
SERIALIZABLE 串行化级别
将一个事务的结果与其他事务完全隔离
#查看隔离级别
mysql> show variables like '%iso%';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-----------------+
| tx_isolation | REPEATABLE-READ |
+---------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)
#修改隔离级别为RU
vim /etc/my.cnf
[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
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
transaction_isolation=read-commit
15.脏读 幻读 重复读 查询原因，和解决办法 (RR级别)
1.脏读
一个事务读到另一个事务，尚未提交的修改，就是脏读。这里所谓的修改，除了Update操作,还包括Insert和Delete操作。
脏读的后果：如果后一个事务回滚，那么它所做的修改，统统都会被撤销。前一个事务读到的数据，就是垃圾数据。
示例：
例子：预订房间。
有一张Reservation表，往表中插入一条记录，来订购一个房间。事务1：在Reservation表中插入一条记录，用于预订99号房间。
事务2：查询，尚未预定的房间列表，因为99号房间，已经被事务1预订。所以不在列表中。
事务1：信用卡付款。由于付款失败，导致整个事务回滚。
所以插入到Reservation 表中的记录并不置为持久（即它将被删除）。现在99号房间则为可用。
所以，事务2所用的是一个无效的房间列表，因为99号房间，已经可用。如果它是最后一个没有被预定的房间，那么这将是一个严重的失误。
注：脏读的后果很严重。
2.不可重复读
在同一个事务中，再次读取数据时【就是你的select操作】，所读取的数据，和第1次读取的数据，不一样了。就是不可重复读。
示例：
举个例子：
事务1：查询99号房间是否为双人床房间。结果99号是。事务2：将99号房间，改成单人床房间。
事务1：再次执行查询，99号房间不是双人房了。也就是说， 事务1，可以看到其他事务所做的修改。
在不可重复读，里面，可以看到其他事务所做的修改，而导致2次的查询结果不再一样了。
这里的修改，是提交过的。也可以是没有提交的，这种情况同时也是脏读。如果，数据库系统的隔离级别。允许，不可重复读。那么你启动一个事务，并做一个select查询操作。
查询到的数据，就有可能，和你第2次，3次...n次，查询到的数据不一样。一般情况下，你只会做一次，select
查询，并以这一次的查询数据，作为后续计算的基础。因为允许出现，不可重复读。那么任何
时候，查询到的数据，都有可能被其他事务更新，查询的结果将是不确定的。注：如果允许，不可重复读，你的查询结果，将是不确定的。一个不确定的结果，你能容忍吗？
3.幻读
事务1读取指定的where子句所返回的一些行。然后，事务2插入一个新行，这个新行也满足事务1使用的查询
where子句。然后事务1再次使用相同的查询读取行，但是现在它看到了事务2刚插入的行。这个行被称为幻象，
因为对事务1来说，这一行的出现是不可思议的。
示例：
事务1：请求没有预定的，双人床房间列表。99号在其中。
事务2：向Reservation表中插入一个新纪录，以预订99号房间，并提交。
事务1：再次请求有双人床的未预定的房间列表，99号房间，不再位于列表中。注：幻读，针对的是，Insert操作。如果事务2，插入的记录，没有提交。那么同时也是脏读。