Go 語言實現 MySQL 資料庫事務

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# Go 實現 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，並且要麼全部成功執行，要麼全部回滾（撤銷）。事務是資料庫管理系統提供的一種機制，用於確保數據的一致性和完整性。 事務具有以下特性（通常由ACID原則定義）： 1. 原子性（At ...


Go 實現 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，並且要麼全部成功執行，要麼全部回滾（撤銷）。事務是資料庫管理系統提供的一種機制，用於確保數據的一致性和完整性。

事務具有以下特性（通常由ACID原則定義）：

  1. 原子性（Atomicity）：事務中的所有操作要麼全部成功執行，要麼全部回滾，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，保持數據的一致性。
  2. 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，數據必須滿足預定義的完整性約束。
  3. 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。併發事務之間的相互影響被隔離，以避免數據損壞和不一致的結果。
  4. 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後也能保持數據的持久性。

在MySQL中，使用以下語句來開始一個事務：

START TRANSACTION;

在事務中，可以執行一系列的資料庫操作，如插入、更新和刪除等。最後，使用以下語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複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，併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，

然後更新了accounts表中用戶ID為1的賬戶餘額，

最後刪除了logs表中與用戶ID為1相關的日誌條目。

如果在事務執行的過程中出現任何錯誤或異常情況，可以使用ROLLBACK語句回滾事務，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;

-- 發生錯誤或異常，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餘額將被撤銷。

事務的關鍵在於將多個相關的資料庫操作組織在一起，並以原子性和一致性的方式進行提交或回滾。這確保了數據的完整性和一致性，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：

  1. InnoDB：InnoDB是MySQL預設的事務引擎。它支持事務、行級鎖定、外鍵約束和崩潰恢復等功能。InnoDB適用於需要強調數據完整性和併發性能的應用程式。
  2. 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適用於讀密集型應用程式，例如日誌記錄和全文搜索。
  3. NDB Cluster：NDB Cluster是MySQL的集群事務引擎，適用於需要高可用性和可擴展性的分散式應用程式。它具有自動分片、數據冗餘和故障恢復等功能。
  4. Memory：Memory（也稱為Heap）引擎將表數據存儲在記憶體中，提供非常高的插入和查詢性能。但由於數據存儲在記憶體中，因此在資料庫重新啟動時數據會丟失。Memory引擎適用於臨時數據或緩存數據的存儲。

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，使用以下語句創建一個使用InnoDB引擎的表：

CREATE TABLE mytable (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(50)
) ENGINE=InnoDB;

需要註意的是，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文檔以瞭解詳細信息和最佳實踐。

四、事務實例

開啟事務 Begin 源碼：

// 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 源碼：

// 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 源碼：

// 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" // 匿名導入 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"
	// 註意：要初始化全局的 db 對象，不要新聲明一個 db 變數
	db, err = sql.Open("mysql", dsn) // 只對格式進行校驗，並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於活動狀態，併在必要時建立連接。
	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) // 設置可以重用連接的最長時間
	db.SetConnMaxIdleTime(time.Second * 5)  // 設置連接可能處於空閑狀態的最長時間
	db.SetMaxOpenConns(200)                 // 設置與資料庫的最大打開連接數
	db.SetMaxIdleConns(10)                  //  設置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。預設隔離級別取決於驅動程式。
	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 返回受更新、插入或刪除影響的行數。並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)
	}
	// 檢查完錯誤之後執行，確保 db 不為 nil
	// Close() 用來釋放資料庫連接相關的資源
	// Close 將關閉資料庫並阻止啟動新查詢。關閉，然後等待伺服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

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