事务（Transaction）的本质与作用
事务 是数据库管理系统（DBMS）中的核心机制，用于确保一组数据库操作（如增删改查）的 原子性、一致性、隔离性、持久性（ACID）。它解决了以下关键问题：
数据一致性：在并发操作或系统故障时，避免数据处于中间状态或逻辑矛盾。操作原子性：保证多个操作要么全部成功提交，要么全部回滚。并发控制：协调多用户同时访问数据的冲突，防止脏读、不可重复读、幻读等问题。故障恢复：确保已提交的数据修改在系统崩溃后仍能恢复。
MySQL事务的核心特性
MySQL通过 InnoDB存储引擎 支持事务，其实现基于以下核心要素：
1. ACID特性
特性描述实现机制原子性（Atomicity）事务中的操作要么全部成功，要么全部回滚。通过 Undo Log 记录操作前的数据状态，支持回滚。一致性（Consistency）事务执行前后，数据库从一个合法状态转换到另一个合法状态（如约束不被破坏）。由应用层逻辑和数据库约束（如主键、外键、唯一索引）共同保证。隔离性（Isolation）并发事务之间相互隔离，避免数据冲突。通过 锁机制（行锁、间隙锁）和 MVCC（多版本并发控制） 实现。持久性（Durability）已提交的事务对数据的修改永久有效。通过 Redo Log 记录操作后的数据状态，确保崩溃后恢复。
2. 事务隔离级别
MySQL支持四种事务隔离级别，解决不同层次的并发问题：
隔离级别脏读不可重复读幻读实现原理读未提交（Read Uncommitted）可能可能可能无锁，直接读取最新数据（性能高，但数据一致性差）。读已提交（Read Committed）不可能可能可能每次读操作生成独立的快照（通过MVCC），避免脏读。可重复读（Repeatable Read）不可能不可能可能（InnoDB通过间隙锁解决）事务开始时生成全局快照（MVCC），配合间隙锁避免幻读。串行化（Serializable）不可能不可能不可能所有操作加锁，强制事务串行执行（牺牲并发性能）。默认隔离级别：InnoDB引擎默认使用 可重复读（Repeatable Read），通过MVCC和间隙锁平衡性能与一致性。
3. 事务控制语句
通过SQL命令管理事务生命周期：
START TRANSACTION; -- 或 BEGIN：显式开启事务
SAVEPOINT sp1; -- 定义保存点（部分回滚用）
ROLLBACK TO sp1; -- 回滚到保存点
COMMIT; -- 提交事务
ROLLBACK; -- 回滚全部操作
MySQL事务的底层实现机制
1. Undo Log（回滚日志）
作用：记录事务修改前的数据版本，支持回滚和MVCC快照读。存储：存放在系统表空间或独立的Undo表空间中。清理：事务提交后，Undo Log由后台线程Purge清理（不再被其他事务引用时）。
2. Redo Log（重做日志）
作用：记录事务修改后的数据状态，确保崩溃恢复时数据不丢失。写入策略：
Force Log at Commit：事务提交时，Redo Log必须刷盘（通过 innodb_flush_log_at_trx_commit 配置）。
存储：循环写入Redo Log文件（ib_logfile0、ib_logfile1）。
3. 锁机制
行级锁：对修改的行加排他锁（X锁），其他事务无法修改。间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录之间的间隙，防止幻读（仅在可重复读隔离级别生效）。意向锁：快速判断表级锁是否冲突（如IS锁、IX锁）。
4. MVCC（多版本并发控制）
原理：每个事务读取数据时，基于Undo Log生成一致性视图（ReadView），访问对应版本的数据。可见性规则：通过事务ID（DB_TRX_ID）和ReadView判断数据版本是否可见。
事务的典型应用场景
转账操作：
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE user_id = 2;
COMMIT;
保证扣款和加款要么同时成功，要么同时失败。
订单创建：
BEGIN;
INSERT INTO orders (user_id, amount) VALUES (1, 500);
UPDATE inventory SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 100;
COMMIT;
确保订单和库存修改的原子性。
总结
事务的本质：通过ACID特性保障数据操作的可靠性与一致性。MySQL事务的核心：InnoDB引擎实现ACID，支持多级隔离，依赖Undo Log、Redo Log、锁和MVCC。