第三节 事务和视图

3.1事务

事务是用来维护数据库完整性的，它能够保证一系列的MySQL操作要么全部执行，要么全不执行。举一个例子来进行说明，例如转账操作：A账户要转账给B账户，那么A账户上减少的钱数和B账户上增加的钱数必须一致，也就是说A账户的转出操作和B账户的转入操作要么全部执行，要么全不执行；如果其中一个操作出现异常而没有执行的话，就会导致账户A和账户B的转入转出金额不一致的情况，为而事实上这种情况是不允许发生的，所以为了防止这种情况的发生，需要使用事务处理。

1. 事务的概念

事务(Transaction)指的是一个操作序列，该操作序列中的多个操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单位，是数据库环境中的逻辑工作单位，由DBMS中的事务管理子系统负责事务的处理。

目前常用的存储引擎有InnoDB(MySQL5.5以后默认的存储引擎)和MyISAM(MySQL5.5之前默认的存储引擎)，其中InnoDB支持事务处理机制，而MyISAM不支持。

2. 事务的特性

事务处理可以确保除非事务性序列内的所有操作都成功完成，否则不会永久更新面向数据的资源。通过将一组相关操作组合为一个要么全部成功要么全部失败的序列，可以简化错误恢复并使应用程序更加可靠。

但并不是所有的操作序列都可以称为事务，这是因为一个操作序列要成为事务，必须满足事务的原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。这四个特性简称为ACID特性。

1) 原子性

原子是自然界最小的颗粒，具有不可再分的特性。事务中的所有操作可以看做一个原子，事务是应用中不可再分的最小的逻辑执行体。

使用事务对数据进行修改的操作序列，要么全部执行，要么全不执行。通常，某个事务中的操作都具有共同的目标，并且是相互依赖的。如果数据库系统只执行这些操作中的一部分，则可能会破坏事务的总体目标，而原子性消除了系统只处理部分操作的可能性。

2) 一致性

一致性是指事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态，变到另一个一致性状态。当数据库中只包含事务成功提交的结果时，数据库处于一致性状态。一致性是通过原子性来保证的。

例如：在转账时，只有保证转出和转入的金额一致才能构成事务。也就是说事务发生前和发生后，数据的总额依然匹配。

3) 隔离性

隔离性是指各个事务的执行互不干扰，任意一个事务的内部操作对其他并发的事务，都是隔离的。也就是说：并发执行的事务之间既不能看到对方的中间状态，也不能相互影响。

例如：在转账时，只有当A账户中的转出和B账户中转入操作都执行成功后才能看到A账户中的金额减少以及B账户中的金额增多。并且其他的事务对于转账操作的事务是不能产生任何影响的。

4) 持久性

持久性指事务一旦提交，对数据所做的任何改变，都要记录到永久存储器中，通常是保存进物理数据库，即使数据库出现故障，提交的数据也应该能够恢复。但如果是由于外部原因导致的数据库故障，如硬盘被损坏，那么之前提交的数据则有可能会丢失。

【示例8】使用事务保证转账安全

-- 创建account账户表

create table account(

id int primary key auto_increment,

username varchar(30) not null,

balance double

);

-- 为account账户表同时插入两条数据

insert into account (username, balance) values('张三', 2000),('李四', 2000);

-- 查看account账户表中的数据

select * from account;

-- 开启转账事务

start transaction;

update account set balance=balance-200 where username='张三';

update account set balance=balance1+200 where username='李四';

select * from account;

-- 当我们关闭数据库重新打开后，张三和李四的账户余额并没发生任何变化。

-- 这是因为当我们使用“START TRANSACTION”开启一个事务后，该事务的提交方式不再是自动的，

-- 而是需要手动提交，而在这里，我们并没有使用事务提交语句COMMIT，

-- 所以对account表中数据的修改并没有永久的保存到数据库中，也就是说我们的转账事务并没有执行成功

-- 提交转账事务

commit;

-- 事务的回滚也可以看做是结束事务的标记，但是回滚的事务并没有执行成功，而是让数据库恢复到了执行事务操作前的初始状态。

-- 需要注意的是事务的回滚必须在事务提交之前，因为事务一旦提交就不能再进行回滚操作。

rollback;

3. 事务的并发问题

脏读(Dirty read)

当一个事务正在访问数据并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时另外一个事务也访问了这个数据，然后使用了这个数据。因为这个数据是还没有提交的数据，那么另外一个事务读到的这个数据是“脏数据”，依据“脏数据”所做的操作可能是不正确的。

不可重复读

(Unrepeatableread): 指在一个事务内多次读同一数据。在这个事务还没有结束时，另一个事务也访问该数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，由于第二个事务的修改导致第一个事务两次读取的数据可能不太一样。这就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的情况，因此称为不可重复读。

幻读

(Phantom read): 幻读与不可重复读类似。它发生在一个事务(T1)读取了几行数据，接着另一个并发事务(T2)插入了一些数据时。在随后的查询中，第一个事务(T1)就会发现多了一些原本不存在的记录，就好像发生了幻觉一样，所以称为幻读。

不可重复度和幻读区别：

不可重复读的重点是修改，幻读的重点在于新增或者删除。

解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行，解决幻读需要锁表

例1(同样的条件, 你读取过的数据, 再次读取出来发现值不一样了 )：事务1中的A先生读取自己的工资为 1000的操作还没完成，事务2中的B先生就修改了A的工资为2000，导 致A再读自己的工资时工资变为 2000；这就是不可重复读。

例2(同样的条件, 第1次和第2次读出来的记录数不一样 )：假某工资单表中工资大于3000的有4人，事务1读取了所有工资大于3000的人，共查到4条记录，这时事务2 又插入了一条工资大于3000的记录，事务1再次读取时查到的记录就变为了5条，这样就导致了幻读

4. 事务的隔离级别

事务的隔离级别用于决定如何控制并发用户读写数据的操作。数据库是允许多用户并发访问的，如果多个用户同时开启事务并对同一数据进行读写操作的话，有可能会出现脏读、不可重复读和幻读问题，所以MySQL中提供了四种隔离级别来解决上述问题。

事务的隔离级别从低到高依次为READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ以及SERIALIZABLE，隔离级别越低，越能支持高并发的数据库操作。

【示例9】事务的隔离级别

-- 查看默认的事务隔离级别 MySQL默认的是repeatable read

select @@transaction_isolation;

-- 设置事务的隔离级别

set session transaction isolation level read uncommitted;

set session transaction isolation level read committed;

set session transaction isolation level repeatable read;

set session transaction isolation level serializable;

3.2 视图 view

1. 视图的概念

视图是一个从单张或多张基础数据表或其他视图中构建出来的虚拟表。同基础表一样，视图中也包含了一系列带有名称的列和行数据，但是数据库中只是存放视图的定义，也就是动态检索数据的查询语句，而并不存放视图中的数据，这些数据依旧存放于构建视图的基础表中，只有当用户使用视图时才去数据库请求相对应的数据，即视图中的数据是在引用视图时动态生成的。因此视图中的数据依赖于构建视图的基础表，如果基本表中的数据发生了变化，视图中相应的数据也会跟着改变。

2. 视图的好处

简化用户操作：视图可以使用户将注意力集中在所关心地数据上，而不需要关心数据表的结构、与其他表的关联条件以及查询条件等。

对机密数据提供安全保护：有了视图，就可以在设计数据库应用系统时，对不同的用户定义不同的视图，避免机密数据(如，敏感字段“salary”)出现在不应该看到这些数据的用户视图上。这样视图就自动提供了对机密数据的安全保护功能

【示例9】视图练习1

-- 创建或替换单表视图

create or replace view myview1

as

select empno, ename, job, mgr, hiredate, deptno

from emp

where hiredate < '1981-09-23'

with check option

-- 使用视图

desc myview1;

select * from myview1;

insert into myview1 values(9998,'9999','clerk',7839,'1980-12-23',20);

select * from emp

-- 删除视图

drop view myview1;

-- 多表视图

create or replace view myview2

as

select e.empno,e.ename,e.sal,d.deptno,d.dname

from dept d

join emp e on d.deptno = e.deptno

where sal >2500

select * from myview2

【示例10】视图练习2

--统计视图

create or replace view myview3

as

select d.deptno 部门编号,dname 部门名称,avg(sal) 平均工资,max(sal) 最高工资,count(*)人数

from emp e

join dept d

using(deptno)

where deptno is not null

group by deptno

order by avg(sal)

--基于视图的视图

create or replace view myview4

as

select * from myview3

where 最高工资>3000

-- 查看视图列表

show tables;

本节作业

1. 事务的概念和特征

2. 并发问题及其事务的隔离级别

3. 视图的定义和优点

4. 完成示例9，示例10视图操作

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