MySQL事务与并发之：`事务`的`隐式`提交：`DDL`操作对`事务`的影响。

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MySQL事务与并发：DDL操作的隐式提交

大家好，今天我们来深入探讨MySQL事务与并发控制中一个重要的方面：数据定义语言（DDL）操作对事务的影响，特别是它们引起的隐式提交行为。理解这一点对于编写健壮、可靠的数据库应用程序至关重要。

1. 事务的基本概念回顾

在开始之前，让我们简单回顾一下事务的基本概念。事务（Transaction）是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单元，由一个有限的数据库操作序列构成。一个事务是一个不可分割的工作单位，要么全部执行，要么全部不执行。事务具有四个关键特性，通常称为ACID属性：

• 原子性（Atomicity）： 事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败，不存在部分成功的情况。
• 一致性（Consistency）： 事务执行前后，数据库必须从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。这意味着数据必须满足预定义的约束和规则。
• 隔离性（Isolation）： 并发执行的事务之间应该相互隔离，一个事务的执行不应该受到其他事务的影响。
• 持久性（Durability）： 事务一旦提交，其结果就应该永久保存在数据库中，即使系统发生故障也不应该丢失。

在MySQL中，我们可以使用START TRANSACTION（或其别名BEGIN）来显式地启动一个事务，然后执行一系列SQL语句，最后使用COMMIT提交事务或使用ROLLBACK回滚事务。

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_id = 2;
COMMIT;

如果任何一条语句执行失败，或者我们决定放弃这些更改，我们可以使用ROLLBACK命令：

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1;
-- 假设这里发生了错误
ROLLBACK;

2. 什么是隐式提交？

隐式提交是指数据库系统在没有显式COMMIT命令的情况下自动提交事务。这通常发生在执行某些特定的SQL语句时。理解哪些语句会导致隐式提交对于避免数据不一致性至关重要。

3. DDL操作与隐式提交

DDL（Data Definition Language）语句用于定义和修改数据库的结构。常见的DDL语句包括：

• CREATE TABLE：创建表
• ALTER TABLE：修改表结构
• DROP TABLE：删除表
• CREATE INDEX：创建索引
• DROP INDEX：删除索引
• RENAME TABLE：重命名表
• TRUNCATE TABLE：清空表

在MySQL中，大多数DDL语句都会导致一个隐式提交。这意味着，如果在执行DDL语句之前存在一个未提交的事务，那么这个事务会被自动提交。

让我们通过一些例子来演示这一点。

示例 1：CREATE TABLE

-- 假设autocommit=0，即默认不自动提交
SET autocommit=0;

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1;

-- 创建新表，这将导致隐式提交
CREATE TABLE new_table (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255)
);

-- 尝试回滚，但之前的UPDATE已经被提交了
ROLLBACK;

-- 查看 accounts 表，会发现 balance 已经被修改
SELECT * FROM accounts WHERE account_id = 1;

在这个例子中，UPDATE语句在一个事务中执行，然后执行CREATE TABLE语句。CREATE TABLE语句会导致隐式提交，因此UPDATE语句的结果被永久保存到数据库中。即使我们随后执行ROLLBACK命令，accounts表的balance也不会恢复到事务开始之前的状态。

示例 2：ALTER TABLE

SET autocommit=0;

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 50 WHERE account_id = 2;

-- 修改表结构，这将导致隐式提交
ALTER TABLE accounts ADD COLUMN email VARCHAR(255);

-- 尝试回滚，但之前的UPDATE已经被提交了
ROLLBACK;

-- 查看 accounts 表，会发现 balance 已经被修改，并且新增了 email 列
SELECT * FROM accounts WHERE account_id = 2;

与CREATE TABLE类似，ALTER TABLE语句也会导致隐式提交。UPDATE语句的结果在ALTER TABLE语句执行后被提交，ROLLBACK命令无法撤销这些更改。

示例 3：DROP TABLE

SET autocommit=0;

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 25 WHERE account_id = 3;

-- 删除表，这将导致隐式提交
DROP TABLE new_table;

-- 尝试回滚，但之前的UPDATE已经被提交了
ROLLBACK;

-- 查看 accounts 表，会发现 balance 已经被修改，且new_table表已删除
SELECT * FROM accounts WHERE account_id = 3;

DROP TABLE语句同样会导致隐式提交。

示例 4：RENAME TABLE

SET autocommit=0;

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 10 WHERE account_id = 4;

-- 重命名表，这将导致隐式提交
RENAME TABLE accounts TO accounts_backup;

-- 尝试回滚，但之前的UPDATE已经被提交了
ROLLBACK;

-- 查看 accounts 表，会发现 accounts表更名为 accounts_backup，且balance已被修改
SELECT * FROM accounts_backup WHERE account_id = 4;

RENAME TABLE也会导致隐式提交。

示例 5：TRUNCATE TABLE

SET autocommit=0;

START TRANSACTION;
INSERT INTO accounts (account_id, balance) VALUES (5, 100);

-- 清空表，这将导致隐式提交
TRUNCATE TABLE accounts;

-- 尝试回滚，但之前的INSERT已经被提交了
ROLLBACK;

-- 查看 accounts 表，会发现表被清空
SELECT * FROM accounts;

TRUNCATE TABLE语句同样会触发隐式提交。

4. 哪些DDL操作不会导致隐式提交？

虽然大多数DDL操作会导致隐式提交，但也有一些例外。在较新版本的MySQL中（例如MySQL 8.0），某些DDL操作可以在事务中执行，而不会导致隐式提交。这些操作通常包括：

• 使用ALGORITHM=INPLACE的ALTER TABLE操作，并且只执行元数据更改，不涉及数据拷贝。
• CREATE INDEX和DROP INDEX操作。

但是，需要注意的是，即使这些操作可以在事务中执行，它们仍然可能受到其他并发事务的影响，并且在某些情况下仍然可能导致隐式提交（例如，如果操作需要锁定整个表）。

示例：ALGORITHM=INPLACE的ALTER TABLE

SET autocommit=0;

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 5 WHERE account_id = 5;

-- 使用 ALGORITHM=INPLACE 添加索引，如果允许，不会导致隐式提交
ALTER TABLE accounts ADD INDEX idx_account_id (account_id), ALGORITHM=INPLACE;

-- 尝试回滚，如果ALTER TABLE没有导致隐式提交，UPDATE应该被回滚
ROLLBACK;

-- 查看 accounts 表，会发现balance被回滚，且索引可能被创建
SELECT * FROM accounts WHERE account_id = 5;

是否真的回滚，取决于MySQL版本和具体操作。旧版本可能仍然会隐式提交。

5. 如何避免DDL操作导致的隐式提交问题？

为了避免DDL操作导致的隐式提交问题，可以采取以下几种策略：

1. 尽量避免在事务中执行DDL操作： 这是最简单也是最有效的解决方案。尽量将DDL操作放在事务之外执行。如果必须在事务中执行DDL操作，请确保在执行DDL操作之前提交或回滚当前事务。

2. 使用支持事务的DDL操作： 在较新版本的MySQL中，某些DDL操作可以在事务中执行。如果可能，尽量使用这些操作。但是，需要注意的是，这些操作仍然可能受到其他并发事务的影响。

3. 显式地管理事务： 在执行DDL操作之前，显式地提交或回滚当前事务。这可以确保DDL操作不会影响其他事务。

4. 使用正确的隔离级别： 事务隔离级别会影响并发事务之间的可见性。选择合适的隔离级别可以减少DDL操作对并发事务的影响。通常建议使用READ COMMITTED或REPEATABLE READ隔离级别。

5. 锁定表： 在执行DDL操作之前，可以使用LOCK TABLES语句锁定相关的表。这可以防止其他事务在DDL操作执行期间修改表结构或数据。但是，需要注意的是，锁定表可能会降低并发性能。

6. autocommit参数的影响

MySQL的autocommit参数控制是否自动提交每个SQL语句。

• 当autocommit = 1时（默认），每个SQL语句都会被自动提交，相当于每个语句都在一个单独的事务中执行。在这种情况下，DDL语句仍然会导致隐式提交，但由于每个语句都是一个单独的事务，因此不会影响其他未提交的事务。

• 当autocommit = 0时，只有显式执行COMMIT或ROLLBACK命令才会提交或回滚事务。在这种情况下，DDL语句会导致隐式提交，并且会提交当前未提交的事务。

因此，autocommit参数会影响DDL操作对事务的影响。建议在需要显式控制事务的情况下，将autocommit设置为0。

7. 一些补充说明

• 存储引擎： 不同的存储引擎对事务的支持程度不同。例如，MyISAM存储引擎不支持事务，因此DDL操作总是会自动提交。InnoDB存储引擎支持事务，但仍然会受到DDL操作的隐式提交影响。

• 复制： 在主从复制环境中，DDL操作也会被复制到从服务器。如果DDL操作导致了隐式提交，那么这个提交也会被复制到从服务器。

• 备份和恢复： 在备份和恢复数据库时，需要特别注意DDL操作对事务的影响。如果在备份过程中执行了DDL操作，那么可能会导致备份的数据不一致。

8. 代码示例：避免隐式提交的正确姿势

假设我们有一个场景：我们需要在一个事务中更新账户余额，并创建一个新的审计日志表。为了避免CREATE TABLE导致的隐式提交，我们可以将这两个操作分成两个独立的事务。

-- 第一个事务：更新账户余额
SET autocommit=0;

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1;
COMMIT;

-- 第二个事务：创建审计日志表
START TRANSACTION;
CREATE TABLE audit_log (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    account_id INT,
    amount DECIMAL(10, 2),
    timestamp TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
COMMIT;

或者，如果MySQL版本支持，我们可以尝试使用支持事务的ALTER TABLE操作：

SET autocommit=0;

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1;

-- 如果MySQL版本和存储引擎支持，可以尝试使用 ALGORITHM=INPLACE 添加审计日志列
ALTER TABLE accounts ADD COLUMN last_modified TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP, ALGORITHM=INPLACE;

COMMIT;

9. DDL隐式提交行为一览表

DDL 操作	是否导致隐式提交 (MySQL 5.7)	是否导致隐式提交 (MySQL 8.0)	备注
CREATE TABLE	是	是
ALTER TABLE	是	部分情况下否	使用 ALGORITHM=INPLACE 且只修改元数据时，可能不会导致隐式提交。具体取决于所做的更改。例如添加/删除索引，修改列类型等操作，如果不需要重建表，通常不会隐式提交。 如果需要重建表，仍然会隐式提交。
DROP TABLE	是	是
CREATE INDEX	是	否	MySQL 8.0 中，CREATE INDEX 通常可以在事务中执行，不会导致隐式提交。 但一些特殊情况（例如空间索引）可能仍然会隐式提交。
DROP INDEX	是	否	MySQL 8.0 中，DROP INDEX 通常可以在事务中执行，不会导致隐式提交。
RENAME TABLE	是	是
TRUNCATE TABLE	是	是
CREATE DATABASE	是	是
DROP DATABASE	是	是

请注意，这个表格是一个一般性的指南，具体的行为可能取决于MySQL的版本、存储引擎、配置和执行的DDL语句的具体内容。 建议始终在测试环境中验证DDL操作的行为，以确保其符合预期。

10. 总结和建议

理解MySQL中DDL操作的隐式提交行为对于保证数据一致性和避免意外的数据丢失至关重要。 尽量避免在事务中执行DDL操作，如果必须这样做，请显式地管理事务，并选择合适的隔离级别。 始终在测试环境中验证DDL操作的行为，并根据具体情况选择合适的策略。

掌握这些知识，能够让你写出更安全，更可靠的MySQL应用程序。