Go 實作 MySQL 資料庫事務
一、MySQL事務
MySQL事務是指一組資料庫操作，它們被視為一個邏輯單元，并且要么全部成功執行，要么全部回滾（撤銷），事務是資料庫管理系統提供的一種機制，用于確保資料的一致性和完整性，
事務具有以下特性（通常由ACID原則定義）：
- 原子性（Atomicity）：事務中的所有操作要么全部成功執行，要么全部回滾，不存在部分執行的情況，如果事務中的任何一個操作失敗，則所有操作都會被回滾到事務開始之前的狀態，保持資料的一致性，
- 一致性（Consistency）：事務的執行使資料庫從一個一致的狀態轉換到另一個一致的狀態，這意味著在事務開始和結束時，資料必須滿足預定義的完整性約束，
- 隔離性（Isolation）：事務的執行是相互隔離的，即一個事務的操作在提交之前對其他事務是不可見的，并發事務之間的相互影響被隔離，以避免資料損壞和不一致的結果，
- 持久性（Durability）：一旦事務提交成功，其對資料庫的更改將永久保存，即使在系統故障或重啟之后也能保持資料的持久性，
在MySQL中，使用以下陳述句來開始一個事務：
START TRANSACTION;
在事務中，可以執行一系列的資料庫操作，如插入、更新和洗掉等，最后，使用以下陳述句來提交事務或回滾事務：
提交事務：
COMMIT;
回滾事務：
ROLLBACK;
通過使用事務，可以確保資料庫操作的一致性和完整性，尤其在處理涉及多個相關操作的復雜業務邏輯時非常有用，
二、MySQL 事務 示例
以下是一個示例，演示如何在MySQL中使用事務：
START TRANSACTION;
-- 在事務中執行一系列資料庫操作
INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 25);
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1;
DELETE FROM logs WHERE user_id = 1;
-- 如果一切正常，提交事務
COMMIT;
在上述示例中，我們開始了一個事務，并在事務中執行了一系列資料庫操作，
首先，我們向users表插入了一條新記錄，
然后更新了accounts表中用戶ID為1的賬戶余額，
最后洗掉了logs表中與用戶ID為1相關的日志條目，
如果在事務執行的程序中出現任何錯誤或例外情況，可以使用ROLLBACK陳述句回滾事務，使所有操作都被撤銷，資料庫恢復到事務開始之前的狀態：
START TRANSACTION;
-- 在事務中執行一系列資料庫操作
INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 30);
UPDATE accounts SET balance = balance - 200 WHERE user_id = 2;
-- 發生錯誤或例外，回滾事務
ROLLBACK;
在上述示例中，如果在更新accounts表的操作中發生錯誤，整個事務將被回滾，插入的用戶記錄和更新的賬戶余額將被撤銷，
事務的關鍵在于將多個相關的資料庫操作組織在一起，并以原子性和一致性的方式進行提交或回滾，這確保了資料的完整性和一致性，同時也提供了靈活性和錯誤恢復機制，
三、MySQL 事務引擎
MySQL提供了多個事務引擎，每個引擎都具有不同的特性和適用場景，以下是MySQL中常見的事務引擎：
- InnoDB：InnoDB是MySQL默認的事務引擎，它支持事務、行級鎖定、外鍵約束和崩潰恢復等功能，InnoDB適用于需要強調資料完整性和并發性能的應用程式，
- MyISAM：MyISAM是MySQL的另一個常見的事務引擎，它不支持事務和行級鎖定，但具有較高的插入和查詢性能，MyISAM適用于讀密集型應用程式，例如日志記錄和全文搜索，
- NDB Cluster：NDB Cluster是MySQL的集群事務引擎，適用于需要高可用性和可擴展性的分布式應用程式，它具有自動分片、資料冗余和故障恢復等功能，
- Memory：Memory（也稱為Heap）引擎將表資料存盤在記憶體中，提供非常高的插入和查詢性能，但由于資料存盤在記憶體中，因此在資料庫重新啟動時資料會丟失，Memory引擎適用于臨時資料或快取資料的存盤，
除了以上列出的常見事務引擎之外，MySQL還支持其他一些事務引擎，例如Archive、Blackhole等，每個引擎都有其獨特的特性和適用場景，選擇合適的事務引擎需要根據應用程式的需求和性能要求進行評估，
在創建表時，可以指定所需的事務引擎，例如，使用以下陳述句創建一個使用InnoDB引擎的表：
CREATE TABLE mytable (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50)
) ENGINE=InnoDB;
需要注意的是，不同的事務引擎可能會有不同的配置和限制，因此在選擇和使用特定的事務引擎時，建議參考MySQL檔案以了解詳細資訊和最佳實踐，
四、事務實體
開啟事務 Begin 原始碼：
// BeginTx starts a transaction.
//
// The provided context is used until the transaction is committed or rolled back.
// If the context is canceled, the sql package will roll back
// the transaction. Tx.Commit will return an error if the context provided to
// BeginTx is canceled.
//
// The provided TxOptions is optional and may be nil if defaults should be used.
// If a non-default isolation level is used that the driver doesn't support,
// an error will be returned.
func (db *DB) BeginTx(ctx context.Context, opts *TxOptions) (*Tx, error) {
var tx *Tx
var err error
err = db.retry(func(strategy connReuseStrategy) error {
tx, err = db.begin(ctx, opts, strategy)
return err
})
return tx, err
}
// Begin starts a transaction. The default isolation level is dependent on
// the driver.
//
// Begin uses context.Background internally; to specify the context, use
// BeginTx.
func (db *DB) Begin() (*Tx, error) {
return db.BeginTx(context.Background(), nil)
}
中止事務 Rollback 原始碼：
// rollback aborts the transaction and optionally forces the pool to discard
// the connection.
func (tx *Tx) rollback(discardConn bool) error {
if !tx.done.CompareAndSwap(false, true) {
return ErrTxDone
}
if rollbackHook != nil {
rollbackHook()
}
// Cancel the Tx to release any active R-closemu locks.
// This is safe to do because tx.done has already transitioned
// from 0 to 1. Hold the W-closemu lock prior to rollback
// to ensure no other connection has an active query.
tx.cancel()
tx.closemu.Lock()
tx.closemu.Unlock()
var err error
withLock(tx.dc, func() {
err = tx.txi.Rollback()
})
if !errors.Is(err, driver.ErrBadConn) {
tx.closePrepared()
}
if discardConn {
err = driver.ErrBadConn
}
tx.close(err)
return err
}
// Rollback aborts the transaction.
func (tx *Tx) Rollback() error {
return tx.rollback(false)
}
提交事務 Commit 原始碼：
// Commit commits the transaction.
func (tx *Tx) Commit() error {
// Check context first to avoid transaction leak.
// If put it behind tx.done CompareAndSwap statement, we can't ensure
// the consistency between tx.done and the real COMMIT operation.
select {
default:
case <-tx.ctx.Done():
if tx.done.Load() {
return ErrTxDone
}
return tx.ctx.Err()
}
if !tx.done.CompareAndSwap(false, true) {
return ErrTxDone
}
// Cancel the Tx to release any active R-closemu locks.
// This is safe to do because tx.done has already transitioned
// from 0 to 1. Hold the W-closemu lock prior to rollback
// to ensure no other connection has an active query.
tx.cancel()
tx.closemu.Lock()
tx.closemu.Unlock()
var err error
withLock(tx.dc, func() {
err = tx.txi.Commit()
})
if !errors.Is(err, driver.ErrBadConn) {
tx.closePrepared()
}
tx.close(err)
return err
}
例子
package main
import (
"database/sql"
"fmt"
"time"
_ "github.com/go-sql-driver/mysql" // 匿名匯入 自動執行 init()
)
var db *sql.DB
func initMySQL() (err error) {
//DSN (Data Source Name)
dsn := "root:12345678@tcp(127.0.0.1:3306)/sql_test"
// 注意：要初始化全域的 db 物件，不要新宣告一個 db 變數
db, err = sql.Open("mysql", dsn) // 只對格式進行校驗，并不會真正連接資料庫
if err != nil {
return err
}
// Ping 驗證與資料庫的連接是否仍處于活動狀態，并在必要時建立連接，
err = db.Ping()
if err != nil {
fmt.Printf("connect to db failed, err: %v\n", err)
return err
}
// 數值需要根據業務具體情況來確定
db.SetConnMaxLifetime(time.Second * 10) // 設定可以重用連接的最長時間
db.SetConnMaxIdleTime(time.Second * 5) // 設定連接可能處于空閑狀態的最長時間
db.SetMaxOpenConns(200) // 設定與資料庫的最大打開連接數
db.SetMaxIdleConns(10) // 設定空閑連接池中的最大連接數
return nil
}
type user struct {
id int
age int
name string
}
// 事務操作
func transactionDemo() {
// 啟動事務，默認隔離級別取決于驅動程式，
tx, err := db.Begin() // 開啟事務
if err != nil {
if tx != nil {
tx.Rollback() // 回滾 中止事務
}
fmt.Printf("begin trans failed, err:%v\n", err)
return
}
sqlStr1 := "UPDATE user SET age=? WHERE id=?"
ret1, err := tx.Exec(sqlStr1, 22, 2)
if err != nil {
tx.Rollback() // 回滾
fmt.Printf("exec sql1 failed, err: %v\n", err)
return
}
// RowsAffected 回傳受更新、插入或洗掉影響的行數，并非每個資料庫或資料庫驅動程式都支持此功能，
affRow1, err := ret1.RowsAffected()
if err != nil {
tx.Rollback() // 回滾
fmt.Printf("exec ret1.RowsAffected() failed, err: %v\n", err)
return
}
sqlStr2 := "UPDATE user SET age=? WHERE id=?"
ret2, err := tx.Exec(sqlStr2, 100, 5)
if err != nil {
tx.Rollback() // 回滾
fmt.Printf("exec sql2 failed, err: %v\n", err)
return
}
affRow2, err := ret2.RowsAffected()
if err != nil {
tx.Rollback() // 回滾
fmt.Printf("exec ret2.RowsAffected() failed, err: %v\n", err)
return
}
fmt.Println(affRow1, affRow2)
if affRow1 == 1 && affRow2 == 1 {
fmt.Println("事務提交...")
tx.Commit() // 提交事務
} else {
tx.Rollback()
fmt.Println("事務回滾...")
}
fmt.Println("exec trans success!")
}
func main() {
if err := initMySQL(); err != nil {
fmt.Printf("connect to db failed, err: %v\n", err)
}
// 檢查完錯誤之后執行，確保 db 不為 nil
// Close() 用來釋放資料庫連接相關的資源
// Close 將關閉資料庫并阻止啟動新查詢，關閉，然后等待服務器上已開始處理的所有查詢完成，
defer db.Close()
fmt.Println("connect to database success")
// db.xx() 去使用資料庫操作...
// 事務
transactionDemo()
}
運行
Code/go/mysql_demo via ?? v1.20.3 via ?? base
? go run main.go
connect to database success
1 0
事務回滾...
exec trans success!
Code/go/mysql_demo via ?? v1.20.3 via ?? base
? go run main.go
connect to database success
1 1
事務提交...
exec trans success!
Code/go/mysql_demo via ?? v1.20.3 via ?? base
?
SQL 查詢結果
mysql> select * from user;
+----+--------+------+
| id | name | age |
+----+--------+------+
| 1 | 小喬 | 16 |
| 2 | 小喬 | 12 |
| 5 | 昭君 | 12 |
| 6 | 黛玉 | 16 |
+----+--------+------+
4 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from user; # 第一次執行后查詢
+----+--------+------+
| id | name | age |
+----+--------+------+
| 1 | 小喬 | 16 |
| 2 | 小喬 | 12 |
| 5 | 昭君 | 12 |
| 6 | 黛玉 | 16 |
+----+--------+------+
4 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from user; # 第二次執行后查詢
+----+--------+------+
| id | name | age |
+----+--------+------+
| 1 | 小喬 | 16 |
| 2 | 小喬 | 22 |
| 5 | 昭君 | 100 |
| 6 | 黛玉 | 16 |
+----+--------+------+
4 rows in set (0.00 sec)
mysql>
在上例中，第一次執行SQL更新中的sqlStr2值為：age = 100， id = 3，因沒有id為3 的資料，故事務回滾了，即使sqlStr1執行成功，也會回滾到事務開始的狀態，所以第一次執行后查詢資料庫，資料未發生改變，第二次執行SQL更新中的sqlStr2值為：age = 100， id = 5，資料庫中存在 id 為 5 的資料，事務提交成功，SQL陳述句執行成功，故第二次執行后查詢資料發生改變，更新成功，
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