MySQL经典面试题：谈一谈你对事务的理解

本文主要是介绍MySQL经典面试题：谈一谈你对事务的理解，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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📑事务

事务的基本概念

事务是用来解决一类特定场景的问题的，在有些场景中，完成某个操作，需要多个sql配合完成的。

比如说：1号给2号转账1000000元

转账的流程大概是这样的

1. 给 1 号的账户余额减去1000000，update 账户余额表 set balance = balance - 1000000 where id = 1;
2. 给 2 的账户余额加上1000000，update 账户余额表 set balance = balance + 1000000 where id = 2;

显然，以上的转账操作，涉及了2个sql语句，在实际开发中，我们一般都是通过C++/Java等这样的语言来实现的，这个时候就涉及到1个问题，我们必须确保两个sql都执行完毕，转账才算完成，如果第一个sql执行完，在执行第二个sql之前，出现严重问题了(程序崩溃，主机断电…)，这时候就会使数据库中的内容出错。你的小钱钱可能就会不翼而飞了。

为了避免出现“转账转一半”这样的问题，于是就有了事务。
所谓事务，就相当于是把 多个要执行的sql，打包成一个“整体”，这个“整体”在执行过程中就能够做到，要么整个都执行完，要么就一个都不执行，就可以避免出现上述转账一半的中间状态。

回滚

以上的“一个都不执行”不是这些sql真的没执行，而是执行一半，发现出错的时候，数据库会自动进行“还原操作”，相当于把前面执行过的sql，给进行“撤销”，最终的效果看起来好像就是一个都没执行。 这样的机制，称为“回滚”(rollback)。

• 举个例子方便理解：
  回滚类似于，我上淘宝买个东西，货拿到手后，我不满意，我就退货~
  商家就会把这个货，重新进行包装，做成好像从来没有卖出去一样，这样就可以继续卖给其他人了。
  重新进行包装的过程，就可以看成是回滚。

同时，也把事务支持的上述的“特性”称为“原子性”(过去人们认为“原子”就是不可拆分的最小单位)。

1. 数据库是如何知道要怎么回滚呢，如何知道前面的sql做出了啥样的修改呢？

2. • 其实，数据库内部存在一系列的“日志体系”，记录在文件中。(把记录存到文件中，既可以应对“程序崩溃”，也能够应对“主机掉电”)。当开启事务的时候，此时每一步执行的sql，都会记录在日志体系中，后续如果需要回滚，就可以参考之前记录的内容，来进行还原。
     

3. 那么问题来了，drop database这样的操作能不能回滚呢？

   • 不能的，回滚操作只是针对“事务来说的”，开启事务之后，就会记录回滚日志，事务执行过程中，如果出现问题，就会自动触发回滚…(开启事务之后，一个事务内，虽然是执行多个sql，但执行的内容也不能太多…)
     一方面，drop database这样的操作不能放到事务中去执行，
     另一方面，这个操作也不算执行出错，而算是“正确执行了sql”。

事务最核心的特性，就是“原子性”，能够解决的问题，就是批量执行sql的问题。

开启事务的sql语句

-- 开启事务
start transaction;-- 其他sql
...-- 提交事务(告诉服务器，over！！)
commit;

但是一般在实际开发中不会使用上述sql
实际开发都是通过“代码”的方式来开启事务，批量执行的…

事务的基本特性

关于事务，在面试中，除了问你基本的概念(上面的内容)，还会考察到一个比较麻烦的东西：事务的基本特性。

事务涉及到4个核心特性

1. 原子性（最重要的特性）
2. 一致性（事务执行前和执行后，数据库中的数据一定都是合法的数据，不会出现非法的临时结果的状态）
3. 持久性，事务执行完毕之后，就会修改硬盘上的数据，事务都是会持久生效的。
4. 隔离性 （非常不好解释）隔离性，描述了 多个事务 并发执行 的时候，相互之间产生的影响是怎样的。如果这些同时执行的事务，恰好也是针对同一个表来进行一些增删改查，此时就可能会引入一些问题。
   1. 脏读
   2. 不可重复读
   3. 幻读问题

并发执行介绍：MySQL是一个“客户端-服务器”结构的程序，一个服务器，通常会给多个客户端同时提供服务，因此很可能，这多个客户端，就同时给这个服务器提交事务来执行，与之相对，服务器就需要同时执行这多个事务，此时就是“并发执行”。

我们来一个一个介绍，可能会有一些烧脑。

1. 脏读
   

   • 有两个事务 A 和 B 并发执行，其中事务 B 在针对某个表的数据进行修改，B 执行过程中，A也去读取这个表的数据，当A读完之后，B把表里的数据又改成别的，这就导致A读到的数据，就不是最终的“正确数据”，而是读到了临时性的“脏数据”。
   • 举个例子方便理解，假设我是一个老师，我在准备下节课要讲的内容，于是我就准备一个代码 class Student{ … } 。此时，有一个同学，暗中观察，看到了，我这里写了一个class Student，里面有一个id，有一个name，有score…看了一会，就溜了~
   • 当同学走了之后，我想了一下，又对代码做出来修改，把id 改成 studentId,name 改成 studentName,score 改成 studentScore，当后续上课的时候，这个之前看我屏幕的同学，就发现，老师不讲武德，讲的代码和之前他看到的怎么就不一样了呢？

如何解决上述问题呢？

• 很简单，我和同学们，约定好，我写代码的时候，你们不要看我的屏幕，如果你们想预习下节课的内容，可以来看我的“码云”，我会把修改好的代码，最终提交到码云上。我在修改的时候，同学们不能读，称为“给写操作加锁”。

2. 不可重复读
   接着上个例子，我已经和同学们约定好，同学们不会看我的屏幕了，而是去我的码云上看代码。

   有一天，我写了一些代码，提交到码云上了，此时有一些同学正在码云上看我的代码，就在他们看的过程中，我发现了，我刚才的提交的代码中有问题，于是我就修改了一下代码，重新提交一次

   此时，以同学们的视角看，代码看着看着，突然就变样了~

   这个问题，就是“不可重复读”

   此时有三个事务ABC，首先事务A执行一个修改操作，A执行完毕的时候，提交数据，接下来事务B执行，事务B读取刚才A提交的数据…在B读取的过程中，又来了一个事务C，C又对刚才A修改的数据再次做出了修改，此时对于B来说，后续再读取这个数据，读到的结果就和第一次读到的结果是不一样的。
   以上过程就叫做“不可重复读”。

如何解决不可重复读？

• 和上面的解决方法类似，再与同学们进行约定~~
  同学们通过码云看我的代码的时候，我不能修改。（给读操作加锁，一个事务在读取数据的过程中，其他的事务不能修改它正在读的数据）

3. 幻读
   相当于不可重复读的“特殊情况”
   我与同学们已经约定好了，我在写代码的时候，同学们不能读，同学读代码的时候，我不能去修改（针对同一个代码才有这样的限制）。
   同学们在读studen的时候，此时我创建了另一个代码，Teacher进行编写。此时，站在同学的角度，看到的情况就是，虽然studen没变，但读着读着突然冒出来一个Teacher。
   有一个事务A在读取数据，读的过程中，另外一个事务B，新增了\删除了一些其他的数据…此时站在A的视角，多次读取的数据内容虽然一样，但是“结果集”不同。结果集不同，是否算是问题，需要根据情况来定。

如何解决幻读问题？

• 还是继续和同学们约定，如果有同学正在读代码，我就不做任何操作。
  这样的操作我们称为“串行化”
  比如多个客户端，同时提交了多个事务过来，但是服务器一个一个的执行事务（执行完第一个事务，再执行第二个，再执行第三个…）

总结一下涉及到的三个问题

在并发执行事务的过程中，涉及到了三个问题：

1. 脏读
2. 不可重复读
3. 幻读
   这三个问题与隔离性有啥关系呢？
   在MySQL中提供了四个隔离级别，可以通过配置文件来设置当前服务器的隔离级别是哪个级别。设置不同的隔离级别，就会使事务之间的并发执行的影响产生不同的差别，从而会影响到上述三个问题是否会发生~
   1. read uncommitted读未提交
      这种情况下，一个事务可以读取另一个事务未提交的数据
      此时，就可能会产生脏读，不可重复读，幻读三种问题
      但是此时，多个事务并发执行程度是最高的，执行速度也是最快的（并发程度越高，速度就越快，并发程度越低，速度就越慢）
   2. read committed 读已提交
      这种情况下，一个事务只能读取另一个事务提交之后的数据（给写操作加锁了）
      此时，可能会产生不可重复读，幻读问题（脏读问题解决了）
      此时并发程度降低，执行速度会变慢，但是事务之间的隔离性提高了(事务之间的相互影响变小了，得到的数据更准了~)
   3. repeatable read 可重复读 (MySQL默认的隔离级别)
      这个情况下，相当于是给写操作和读操作都加锁了
      此时，可能产生幻读问题，解决了脏读和不可重复读问题
      并发程度进一步降低，执行速度进一步变慢，事务之间的隔离性，进一步提高了
   4. serializable 串行化
      此时，所有的事务都是在服务器上一个接一个的执行的
      此时，解决了脏读，不可重复读，幻读问题
      并发程度最低，执行速度最慢，隔离性最高，数据最准确~

在写代码时我们该如何选哪个隔离级别呢？

• 答：根据需要，看是需要执行速度快，还是需要数据比较准，从而选择合适的隔离级别，快和准无法兼得。

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☁️结语

请给自己些耐心，不要急于求成。
山外青山楼外楼，莫把百尺当尽头。
保持空杯心态加油努力吧！

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都看到这里啦！真棒(*^▽^*)

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