SQL必知必会学习笔记(五)

学极客时间的 SQL必知必会专栏，做记录（事务、游标）

事务

MySQL 5.5 版本之前，默认的存储引擎是 MyISAM，在 5.5 版本之后默认存储引擎是 InnoDB。InnoDB 和 MyISAM 区别之一就是 InnoDB 支持事务，也可以说这是 InnoDB 取代 MyISAM 的重要原因。

事务的英文是 transaction，从英文中你也能看出来它是进行一次处理的基本单元，要么完全执行，要么都不执行。事务保证了一次处理的完整性，也保证了数据库中的数据一致性。它是一种高级的数据处理方式，如果我们在增加、删除、修改的时候某一个环节出了错，它允许我们回滚还原。正是因为这个特点，事务非常适合应用在安全性高的场景里，比如金融行业等。

事务的特性：ACID

• A，原子性（Atomicity）。原子的概念就是不可分割，你可以把它理解为组成物质的基本单位，也是我们进行数据处理操作的基本单位。
• C，一致性（Consistency）。一致性指的就是数据库在进行事务操作后，会由原来的一致状态，变成另一种一致的状态。也就是说当事务提交后，或者当事务发生回滚后，数据库的完整性约束不能被破坏。
• I，隔离性（Isolation）。它指的是每个事务都是彼此独立的，不会受到其他事务的执行影响。也就是说一个事务在提交之前，对其他事务都是不可见的。
• D，持久性（Durability）。事务提交之后对数据的修改是持久性的，即使在系统出故障的情况下，比如系统崩溃或者存储介质发生故障，数据的修改依然是有效的。因为当事务完成，数据库的日志就会被更新，这时可以通过日志，让系统恢复到最后一次成功的更新状态。

一致性：本身是由具体的业务定义的，任何写入数据库中的数据都需要满足我们事先定义的约束规则。比如说，在数据表中我们将姓名字段设置为唯一性约束，这时当事务进行提交或者事务发生回滚的时候，如果数据表中的姓名非唯一，就破坏了事务的一致性要求。所以说，事务操作会让数据表的状态变成另一种一致的状态，如果事务中的某个操作失败了，系统就会自动撤销当前正在执行的事务，返回到事务操作之前的状态。

持久性：通过事务日志来保证。日志包括了回滚日志和重做日志。当我们通过事务对数据进行修改的时候，首先会将数据库的变化信息记录到重做日志中，然后再对数据库中对应的行进行修改。这样做的好处是，即使数据库系统崩溃，数据库重启后也能找到没有更新到数据库系统中的重做日志，重新执行，从而使事务具有持久性。

事务的控制

Oracle 是支持事务的，而在 MySQL 中，则需要选择适合的存储引擎才可以支持事务。如果你使用的是 MySQL，可以通过 SHOW ENGINES 命令来查看当前 MySQL 支持的存储引擎都有哪些，以及这些存储引擎是否支持事务。可以看出在 MySQL 中，InnoDB 是支持事务的，而 MyISAM 存储引擎不支持事务。

mysql> SHOW ENGINES;
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
| Engine             | Support | Comment                                                        | Transactions | XA   | Savepoints |
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
| FEDERATED          | NO      | Federated MySQL storage engine                                 | NULL         | NULL | NULL       |
| MEMORY             | YES     | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables      | NO           | NO   | NO         |
| InnoDB             | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys     | YES          | YES  | YES        |
| PERFORMANCE_SCHEMA | YES     | Performance Schema                                             | NO           | NO   | NO         |
| MyISAM             | YES     | MyISAM storage engine                                          | NO           | NO   | NO         |
| MRG_MYISAM         | YES     | Collection of identical MyISAM tables                          | NO           | NO   | NO         |
| BLACKHOLE          | YES     | /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) | NO           | NO   | NO         |
| CSV                | YES     | CSV storage engine                                             | NO           | NO   | NO         |
| ARCHIVE            | YES     | Archive storage engine                                         | NO           | NO   | NO         |
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
9 rows in set (0.01 sec)

事务的常用控制语句：

• START TRANSACTION 或者 BEGIN：作用是显式开启一个事务。
• COMMIT：提交事务。当提交事务后，对数据库的修改是永久性的。
• ROLLBACK 或者 ROLLBACK TO [SAVEPOINT]：意为回滚事务。意思是撤销正在进行的所有没有提交的修改，或者将事务回滚到某个保存点。
• SAVEPOINT：在事务中创建保存点，方便后续针对保存点进行回滚。一个事务中可以存在多个保存点。
• RELEASE SAVEPOINT：删除某个保存点。
• SET TRANSACTION：设置事务的隔离级别。

使用事务有两种方式，分别为隐式事务和显式事务。隐式事务实际上就是自动提交，Oracle 默认不自动提交，需要手写 COMMIT 命令，而 MySQL 默认自动提交，当然我们可以配置 MySQL 的参数：

mysql> set autocommit =0;  -- 关闭自动提交
mysql> set autocommit =1;  -- 开启自动提交

MySQL 中 completion_type 参数的作用，实际上这个参数有 3 种可能：

• completion=0，这是默认情况。也就是说当我们执行 COMMIT 的时候会提交事务，在执行下一个事务时，还需要我们使用 START TRANSACTION 或者 BEGIN 来开启。
• completion=1，这种情况下，当我们提交事务后，相当于执行了 COMMIT AND CHAIN，也就是开启一个链式事务，即当我们提交事务之后会开启一个相同隔离级别的事务（隔离级别会在下一节中进行介绍）。如果采用 START TRANSACTION 或者 BEGIN 的方式来显式地开启事务，那么这个事务只有在 COMMIT 时才会生效，在 ROLLBACK 时才会回滚。
• completion=2，这种情况下 COMMIT=COMMIT AND RELEASE，也就是当我们提交后，会自动与服务器断开连接。

事务处理可能的异常

• 脏读（Dirty Read）：读到了其他事务还没有提交的数据。
• 不可重复读（Nonrepeatable Read）：对某数据进行读取，发现两次读取的结果不同，也就是说没有读到相同的内容。这是因为有其他事务对这个数据同时进行了修改或删除。
• 幻读（Phantom Read）：事务 A 根据条件查询得到了 N 条数据，但此时事务 B 更改或者增加了 M 条符合事务 A 查询条件的数据，这样当事务 A 再次进行查询的时候发现会有 N+M 条数据，产生了幻读。

事务隔离

	脏读	不可重复读	幻读
读未提交（READ UNCOMMITTED）	允许	允许	允许
读已提交（READ COMMITTED）	禁止	允许	允许
可重复读（REPEATABLE READ）	禁止	禁止	允许
可串行化（SERIALIZABLE）	禁止	禁止	禁止

游标

在数据库中，游标是个重要的概念，它提供了一种灵活的操作方式，可以让我们从数据结果集中每次提取一条数据记录进行操作。游标让 SQL 这种面向集合的语言有了面向过程开发的能力。

使用

-- 定义游标 （MySQL，SQL Server，DB2 和 MariaDB）
DECLARE cursor_name CURSOR FOR select_statement
-- 定义游标 （Oracle 或者 PostgreSQL）
DECLARE cursor_name CURSOR IS select_statement

-- 打开游标
OPEN cursor_name
-- 从游标中获取数据：使用 cursor_name 这个游标来读取当前行，并且将数据保存到 var_name 这个变量中，游标指针指到下一行。如果游标读取的数据行有多个列名，则在 INTO 关键字后面赋值给多个变量名即可
FETCH cursor_name INTO var_name ...
-- 关闭游标
CLOSE cursor_name
-- 释放游标
DEALLOCATE cursor_namec 

-- 游标示例
CREATE PROCEDURE `calc_hp_max`()
BEGIN
       -- 创建接收游标的变量
       DECLARE hp INT;  

       -- 创建总数变量 
       DECLARE hp_sum INT DEFAULT 0;
       -- 创建结束标志变量  
     DECLARE done INT DEFAULT false;
       -- 定义游标     
       DECLARE cur_hero CURSOR FOR SELECT hp_max FROM heros;
       -- 指定游标循环结束时的返回值  
     DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = true;  
       
       OPEN cur_hero;
       read_loop:LOOP 
       FETCH cur_hero INTO hp;
       -- 判断游标的循环是否结束  
       IF done THEN  
                     LEAVE read_loop;
       END IF; 
              
       SET hp_sum = hp_sum + hp;
       END LOOP;
       CLOSE cur_hero;
       SELECT hp_sum;
END

在游标中的循环中，除了使用 LOOP 循环以外，你还可以使用 REPEAT… UNTIL…以及 WHILE 循环。它们同样需要设置 CONTINUE 事件来处理游标溢出的情况。

虽然在处理某些复杂的数据情况下，使用游标可以更灵活，但同时也会带来一些性能问题，比如在使用游标的过程中，会对数据行进行加锁，这样在业务并发量大的时候，不仅会影响业务之间的效率，还会消耗系统资源，造成内存不足，这是因为游标是在内存中进行的处理。如果有游标的替代方案，我们可以采用替代方案。