一、基本概念
- 事务是数据库区别于文件系统的重要特性之一，当有了事务，就可以让数据库始终保持
一致性，同时可以通过事务的机制恢复到某个时间点，保证了提交到数据库的修改不会因为系统崩溃而丢失； - 事务只是一个改变，是一些操作的集合，用专业术语说，就是一组
逻辑操作单元。事务本身不具备四个特性，而是通过某些手段尽可能让执行单元满足四个特性，那么此时称之为一个完整的事务。
二、事务处理的原则
所有的事务都是作为一组逻辑操作单元来执行，即使出现故障，都不能改变这种方式。当在一个事务中执行多个操作时，要么事务提交（commit），所有修改都会永久地保存下来；要么事务回滚（rollback），所有修改都放弃，一切回归最初状态。
常见例子：
A给B转账，A余额减少，B余额增加，这是一套必须同时完成的操作，如果其中一个失败了，则所有操作都会失败。
在SQL中体现为：
UPDATE account SET money = money - 100 WHERE name = 'A';
UPDATE account SET money = money + 100 WHERE name = 'B';
这两句SQL语句就必须同时完成，或同时失败。
三、ACID
原子性（atomicity）：
指事务是不可分割的工作单位，要么全部提交，要么全部回滚。一致性（consistency）：
在事务执行前后，数据从一个合法性状态转换到另一个合法性状态，这种状态是语义上的，不同的业务场景，对于合法性状态有不同的定义。可以理解为
满足预定结果的状态称为合法的状态，这种状态由自己定义，比如现实世界中的约束。如果满足这种状态，那就是满足一致性，如果不满足，这操作失败，事务回滚。隔离性（isolation）：
指事务的执行
不能被其它事务干扰，即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其它事务都是隔离的、独立的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。持久性（durability）：
指事务一旦提交（commit），对数据的改变就是永久性的，之后的其它操作丢不会对其有任何影响。
总结：在ACID中，原子性是基础，隔离性是手段，一致性是约束条件，持久性是最终的目的。
如果要一句话回答事务是什么？那就是保证原子性、一致性、隔离性，持久性的一个或多个数据库操作称为一个事务。
四、事务的状态
活动的（active）：
事务对应的数据库操作正在执行的过程中，称为事务处在
活动的状态。部分提交的（partially committed）：
当事务的
最后一个操作执行完成，改动的数据的还处在内存中，并没有刷写到磁盘，此时称为事务处在部分提交的状态。失败的（failed）：
当事务处于
活动的或者部分提交的状态时，可能遇到某些错误（数据库自身错误、操作系统错误、断电等）而无法继续执行，或人为的停止事务的执行，称为事务处于失败的状态。中止的（aborted）：
如果事务执行了一部分而变为
失败的状态，那么就需要将修改过的事务的操作还原（就是回滚操作），还原完成后，事务就出在了中止的状态。提交的（committed）：
处于
部分提交的状态的事务将修改过的数据刷写到磁盘后，称为事务处在提交的状态。
五、事务的隔离级别
事务的隔离级别的出现，就是为了解决ACID中的I（isolation 隔离性）在并发环境下，同时被操作的数据的隔离问题，同前面所述例子：
以MySQL为例，MySQL是一个客户端/服务端架构的软件，对于同一个服务器来说，可以由若干个客户端与之连接，每个客户端与服务端连接上之后，称为一个会话（Session）。每个客户端都可以在自己的会话中向服务器发出请求语句，而请求语句可以是某个事务的一部分。对于服务器来说可以同时处理多个事务，但又要满足隔离性的特性，理论上在某个事务对某个数据进行访问时，其它事务应该进行排队，直到该事务提交之后，其它事务才能继续访问这个数据（类比Java多线程锁机制），但这样性能影响太大。如果既要保持事务的隔离性，又想让服务器在处理访问同一数据的多个事务的性能尽可能高，这时候就看二者如何权衡取舍了。
5.1 准备数据
创建一张表及数据
CREATE TABLE student (
no INT,
name VARCHAR(20),
age INT,
PRIMARY KEY (no)
) Engine=InnoDB;
INSERT INTO student VALUES(1, '小明', 18);
确认数据正常：
mysql> SELECT * FROM student;
+----+--------+------+
| no | name | age |
+----+--------+------+
| 1 | 小明 | 18 |
+----+--------+------+
1 row in set (0.00 sec)
5.2 数据并发问题
在并发情况下，如果不保证串行执行（就是一个接一个执行），那么会出现以下几种问题：
1. 脏写（Dirty Write）
对于两个事务 Session A、Session B，如果 Session A修改了 Session B 修改过但还未提交的数据，就意味着发生了脏写。
已知表中仅有一条no为1、name为小明的记录。
Session A 与 Session B 各自开启自己的事务，Session B 的事务先将no为1的记录修改name列的值为李四，然后这条记录紧接着又 Session A 给改成了张三，并且Session A 还 COMMIT 了，按理来说此时张三就应该永久刷写到磁盘了，但接着Session B 将它的事务回滚了，对于这记录的修改全部撤回，即no为1的记录的name列的值为小明。那对于 Session A 来说就有问题了，明明update且commit了，最后一看什么变化都没有，这是无法被容忍的问题，所以在标准SQL中的四种隔离级别中都解决了脏写的问题（就是没法复现了）。
2. 脏读（Dirty Read）
对于两个事务 Session A、Session B，如果 Session A读取了 Session B 修改过但还未提交的数据，之后 Session B 回滚，则 Session A 读到的数据就是临时且无效的。
已知表中仅有一条no为1、name为小明的记录。
Session A 与 Session B 各自开启自己的事务，Session B 的事务先将no为1的记录修改name列的值为李四，然后紧接着 Session A 查询这条记录，如果发现读到的数据为李四，即读到了Session B 中还没有提交的数据，之后 Session B 进行了回滚，数据还原回小明，那么 Session A 读到的李四就是一个不存在的数据，这种现象称为脏读。
在某些场合下，返回不存在的数据、假的数据给客户，是可能会出大问题的。
3. 不可重复度（Non-Repeatable Read）
对于两个事务 Session A、Session B，Session A 读取了一条记录的一个字段，然后 Session B 修改了这条记录的同个字段，接着 Session A 再重复上一次查询，两次结果不同了，这就发生了不可重复读。
已知表中仅有一条no为1、name为小明的记录。
Session A 第一次查询该记录为小明（注意还没有COMMIT），接着 Session B 修改该记录为李四，然后 Session A 再次查询发现变成李四了，跟上一次查询结果不同，这种现象称为不可重复读。同理 Session B 又修改值为王五，紧接着Session A 又再次查询发现结果又变了，变成了王五，因为发生了不可重复读。
对于这种现象，在现实中很多场景下中我们会认为这是合理的、可以接受的，每次查询就应该查出当前最新的数据，但处于并发事务内的角度来看这属于一种问题。
4. 幻读（Phantom Read）
对于两个事务 Session A、Session B，Session A 读取了一条记录的一个字段，然后 Session B 往表插入一些新的记录，之后 Session A 再次读取发现多出了新的记录，这就算幻读。
已知表中仅有一条no为1、name为小明的记录。
Session A 第一次查询限定条件为 no > 0，查出来一条记录为小明（注意还没有COMMIT），接着 Session B 插入了一条记录李四，然后 Session A 再次查询结果为小明、李四两条记录了，多了一条，这种现象称为幻读，而多出来的记录称为幻影记录。
对于这种现象，还是那句话，在现实中很多场景下中我们会认为这是合理的、可以接受的，但处于并发事务内的角度来看这属于一种问题。
对于幻读的注意点：
幻读强调的是多出来的记录。按照示意图，如果 Session B 不是插入记录，而是删除记录，那 Session A 再次查询发现记录数量变少了，这种现象不属于幻读。由于第二次查变少了，严格归类的话，这种现象属于不可重复读。
5.3 SQL标准的四种隔离级别
按照并发问题严重程度高到低排序：脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读
由于脏写问题是无法接受的，所以现在市面主流数据库都不会出现这个问题，那还剩下后面3个问题。如果能把所有问题都解决那肯定最好，但也就意味着并发性能最差，如果要最高的并发性能，又会出现数据并发的问题......因此回到前面说的权衡取舍问题了，看不同的场景是要数据绝对准确性，还是要最高的并发性能，亦或牺牲部分并发性能以换取数据的相对准确。
在SQL官方标准中，设立了以下四个隔离级别：
1. 读未提交（Read Uncommitted）
在该隔离级别中，所有事务都可以看到其它未提交事务的执行结果，意味着会发生脏读、不可重复读，幻读。
2. 读已提交（Read Committed）
读已提交满足了隔离的基本定义：一个事务只能看见已经提交的事务的执行结果。这是大部分数据库系统的默认隔离级别，比如Oracle、SQL Server，可以避免脏读，但仍会发生不可重复读，幻读。
3. 可重复读（Repeatable Read）
事务A在读到一条数据之后，此时事务还没提交或回滚，接着事务B对该数据进行了修改并提交，那么事务A再次读取该数据，读到的还是原来的内容。可以避免脏读、不可重复读，但仍会发生幻读，这是MySQL默认的隔离级别。
4. 可串行化（Serializable）
确保事务可以从一个表中读取相同的行，在整个事务持续期间，禁止其它事务对该表相同行进行插入、更新，删除操作。所有的问题都可以解决，但性能最为低下。
5.4 不同数据库的隔离级别
SQL标准虽然有4种隔离级别，但不同的数据库的支持程度不一样。
值得注意的是：
- MySQL 的实现 Repeatable Read 在一定程度上也可以解决幻读的问题（快照读+MVCC机制），与SQL官方标准略有区别；
- SQL Server 支持的隔离级别比SQL标准的还要多出两种。
5.5 其它
MySQL中查看隔离级别：
# 5.7.20之前
SHOW VARIABLES LIKE 'tx_isolation';
# 5.7.20及之后
SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
# 所有版本均可用
SELECT @@transaction_isolation;
MySQL中设置隔离级别：
SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION_ISOLATION = '隔离级别';
隔离级别可选项：
> READ-UNCOMMITTED
> READ-COMMITTED
> REPEATABLE-READ
> SERIALIZABLE
或者：
SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL '隔离级别';
隔离级别可选项：
> READ UNCOMMITTED
> READ COMMITTED
> REPEATABLE READ
> SERIALIZABLE