事务是数据库操作的核心机制，确保一组 SQL 语句作为一个整体执行，要么全部成功，要么全部撤销。本文基于 sql_store 数据库，结合 ATM 转账场景，深入讲解事务的 ACID 特性、创建方法及并发控制中的常见问题，帮助读者理解如何保证数据一致性和稳定性。

学习内容

1. 事务概述

事务是一组 SQL 语句的集合，旨在完成特定任务，具有不可分割性。事务的四大特性（ACID）确保数据操作的可靠性：

• 原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不执行，不会出现部分执行的状态。
• 一致性（Consistency）：事务执行前后，数据库从一个一致状态转换到另一个一致状态，满足所有约束。
• 隔离性（Isolation）：并发执行的多个事务互不干扰，确保每个事务独立运行。
• 持久性（Durability）：事务一旦提交，其结果永久保存，即使系统故障也不会丢失。

以 ATM 转账为例：从一个账户扣除 100 元并向另一个账户增加 100 元，这两个操作必须同时成功或同时失败，否则可能导致资金丢失或数据不一致。

2. 创建事务

事务通过 START TRANSACTION 开始，COMMIT 提交确认，ROLLBACK 撤销操作。自动生成的 ID 可通过 LAST_INSERT_ID() 获取，该函数返回当前会话最近一次插入操作的自动递增 ID，适用于跨表关联。

3. 并发与锁定

并发事务运行时，MySQL 使用行级锁保护数据。默认隔离级别为 REPEATABLE READ，写操作（如 UPDATE）会对目标行加排他锁（X 锁），阻止其他事务修改相同行。未释放锁的查询会被阻塞，默认超时时间为 50 秒（由 innodb_lock_wait_timeout 参数控制），超时后报错。

4. 并发常见问题

并发执行可能引发以下问题：

• 丢失更新：两个事务同时修改同一数据，后提交的事务覆盖前者的修改，导致前者更新丢失。
• 脏读：一个事务读取到另一个未提交事务的修改，若后者回滚，前者读取的数据无效。常见于 READ UNCOMMITTED 隔离级别。
• 不可重复读：同一事务内两次查询同一数据，结果不同，因其他事务修改了数据。
• 幻读：同一事务内两次查询同一范围，结果行数变化，因其他事务插入或删除行。

事务隔离机制（如 REPEATABLE READ）通过锁和版本控制有效缓解这些问题。

示例代码与讲解

1. 创建事务

START TRANSACTION;
INSERT INTO orders (customer_id, order_date, status)
VALUES (1, '2019-01-01', 1);
INSERT INTO order_items
VALUES (LAST_INSERT_ID(), 1, 1, 1);
COMMIT;

此代码开启一个事务，插入一条订单记录及其关联的订单项。LAST_INSERT_ID() 获取刚插入的订单 ID，确保订单与订单项正确关联。COMMIT 提交后，数据正式写入数据库。若单独执行 INSERT 语句而不提交，操作不会生效，体现事务的原子性。

2. 并发与锁定

START TRANSACTION;
UPDATE customers
SET points = points + 10
WHERE customer_id = 1;
COMMIT;

此事务为客户 ID 为 1 的记录增加 10 积分。执行期间，MySQL 对该行加排他锁，阻止其他事务修改。若另一会话尝试更新同一行，会被阻塞，直至锁释放。默认超时 50 秒后，若仍未获得锁，将报错：ERROR 1205: Lock wait timeout exceeded。这是 REPEATABLE READ 隔离级别确保一致性的体现。

3. 并发问题场景

• 丢失更新：
  假设账户余额为 1000 元：
• 事务 A 读取余额 1000，计算取款 200 后为 800，尚未提交。
• 事务 B 读取余额 1000，计算存款 500 后为 1500，并提交。
• 事务 A 提交 800，覆盖事务 B 的 1500，导致 500 元丢失。
  MySQL 的锁机制通常能避免此类问题。
• 脏读：
  事务 A 扣款 100 元但未提交，事务 B 读取到减少后的余额。事务 A 回滚后，事务 B 读取的数据无效。READ UNCOMMITTED 隔离级别可能引发此问题。
• 不可重复读：
  事务 A 两次查询余额，中间事务 B 修改余额，导致两次结果不一致。REPEATABLE READ 通过锁机制防止此问题。
• 幻读：
  事务 A 两次查询某范围订单，第一次返回 10 条，第二次返回 11 条，因事务 B 插入新订单。幻读涉及行增删，较不可重复读更复杂。

总结

事务通过 ACID 特性确保数据库操作的可靠性和一致性。ATM 转账场景生动说明了事务的必要性：扣款与存款必须同步完成。并发控制通过锁和隔离级别有效管理丢失更新、脏读、不可重复读和幻读等问题。本文基于 sql_store 数据库，结合代码示例解析事务的核心概念。后续内容将探讨索引设计或查询优化，敬请关注。