事务

2018-03-29

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1. 1. 什么是事务
2. 2. 事务四大特性ACID
3. 3. JDBC中的事务
1. 3.1. 3.1 保存点
4. 4. 事务隔离级别
5. 实验

1. 什么是事务

事务基本概念：一组要么同时执行成功，要么同时执行失败的SQL语句。是数据库操作的一个执行单元。

举例，我不想再举例了，就是支付宝或微信转账，A给B转100元，A减少了100元，那么B一定得增加100元，不能出现A少了钱B没加钱，或者B加了钱A没少钱的情况。

2. 事务四大特性ACID

原子性（Atomicity）：事务中所有操作是不可再分割的原子单位。事务中所有操作要么全部执行成功，要么全部执行失败
一致性（Consistency）：事务执行后，数据库状态与其它业务规则保持一致。如转账业务，无论事务执行成功与否，参与转账的两个账号余额之和应该是不变的
隔离性（Isolation）：隔离性是指在并发操作中，不同事务之间应该隔离开来，使每个并发中的事务不会相互干扰
持久性（Durability）：一旦事务提交成功，事务中所有的数据操作都必须被持久化到数据库中，即使提交事务后，数据库马上崩溃，在数据库重启时，也必须能保证通过某种机制恢复数据

3. JDBC中的事务

以下部分引用自：https://blog.csdn.net/axi295309066/article/details/52981430
在jdbc中处理事务，都是通过Connection完成的！同一事务中所有的操作，都在使用同一个Connection对象！
Connection的三个方法与事务相关：

setAutoCommit(boolean)：设置是否为自动提交事务，如果true（默认值就是true）表示自动提交，也就是每条执行的SQL语句都是一个单独的事务，如果设置false，那么就相当于开启了事务了
commit()：提交结束事务
rollback()：回滚结束事务

默认情况下，数据库连接处于自动提交模式。每个SQL语句一旦被执行便被提交给数据库。一旦命令被提交，就无法对它进行回滚操作。在使用事务时，需要关闭这个默认值。

jdbc处理事务的代码格式：

try {
  con.setAutoCommit(false);//开启事务…
  ….
  …
  con.commit();//try的最后提交事务
} catch() {
  con.rollback();//回滚事务
}

public void transfer(boolean b) {
        Connection con = null;
        PreparedStatement pstmt = null;

        try {
            con = JdbcUtils.getConnection();
            //手动提交
            con.setAutoCommit(false);

            String sql = "update account set balance=balance+? where id=?";
            pstmt = con.prepareStatement(sql);

            //操作
            pstmt.setDouble(1, -10000);
            pstmt.setInt(2, 1);
            pstmt.executeUpdate();

            // 在两个操作中抛出异常
            if(b) {
                throw new Exception();
            }

            pstmt.setDouble(1, 10000);
            pstmt.setInt(2, 2);
            pstmt.executeUpdate();

            //提交事务
            con.commit();
        } catch(Exception e) {
            //回滚事务
            if(con != null) {
                try {
                    con.rollback();
                } catch(SQLException ex) {}
            }
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            //关闭
            JdbcUtils.close(con, pstmt);
        }
    }

3.1 保存点

保存点是JDBC3.0的东西！当要求数据库服务器支持保存点方式的回滚。
校验数据库服务器是否支持保存点！

1	boolean b = con.getMetaData().supportsSavepoints();

保存点的作用是允许事务回滚到指定的保存点位置。在事务中设置好保存点，然后回滚时可以选择回滚到指定的保存点，而不是回滚整个事务！注意，回滚到指定保存点并没有结束事务！！！只有回滚了整个事务才算是结束事务了！

Connection类的设置保存点，以及回滚到指定保存点方法：

设置保存点：Savepoint setSavepoint()

回滚到指定保存点：void rollback(Savepoint)

/*
    * 李四对张三说，如果你给我转1W，我就给你转100W。
    * ==========================================
    * 
    * 张三给李四转1W（张三减去1W，李四加上1W）
    * 设置保存点！
    * 李四给张三转100W（李四减去100W，张三加上100W）
    * 查看李四余额为负数，那么回滚到保存点。
    * 提交事务
    */
   @Test
   public void fun() {
       Connection con = null;
       PreparedStatement pstmt = null;

       try {
           con = JdbcUtils.getConnection();
           //手动提交
           con.setAutoCommit(false);

           String sql = "update account set balance=balance+? where name=?";
           pstmt = con.prepareStatement(sql);

           //操作1（张三减去1W）
           pstmt.setDouble(1, -10000);
           pstmt.setString(2, "zs");
           pstmt.executeUpdate();

           //操作2（李四加上1W）
           pstmt.setDouble(1, 10000);
           pstmt.setString(2, "ls");
           pstmt.executeUpdate();

           // 设置保存点
           Savepoint sp = con.setSavepoint();

           //操作3（李四减去100W）
           pstmt.setDouble(1, -1000000);
           pstmt.setString(2, "ls");
           pstmt.executeUpdate();      

           //操作4（张三加上100W）
           pstmt.setDouble(1, 1000000);
           pstmt.setString(2, "zs");
           pstmt.executeUpdate();

           //操作5（查看李四余额）
           sql = "select balance from account where name=?";
           pstmt = con.prepareStatement(sql);
           pstmt.setString(1, "ls");
           ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
           rs.next();
           double balance = rs.getDouble(1);
　　　　　　//如果李四余额为负数，那么回滚到指定保存点
           if(balance < 0) {
               con.rollback(sp);
               System.out.println("张三，你上当了！");
           }

           //提交事务
           con.commit();
       } catch(Exception e) {
           //回滚事务
           if(con != null) {
               try {
                   con.rollback();
               } catch(SQLException ex) {}
           }
           throw new RuntimeException(e);
       } finally {
           //关闭
           JdbcUtils.close(con, pstmt);
       }
   }

4. 事务隔离级别

4.1 事务并发问题

脏读（dirty read）：读到另一个事务的未提交更新数据，即读取到了脏数据
不可重复读（unrepeatable read）：对同一记录的两次读取不一致，因为另一事务对该记录做了修改
幻读（虚读）（phantom read）：对同一张表的两次查询不一致，因为另一事务插入了一条记录

4.1.1 脏读

事务1：张三给李四转账100元
事务2：李四查看自己的账户

t1：事务1：开始事务
t2：事务1：张三给李四转账100元
t3：事务2：开始事务
t4：事务2：李四查看自己的账户，看到账户多出100元（脏读）
t5：事务2：提交事务
t6：事务1：回滚事务，回到转账之前的状态

4.1.2 不可重复读

事务1：酒店查看两次1048号房间状态
事务2：预订1048号房间

t1：事务1：开始事务
t2：事务1：查看1048号房间状态为空闲
t3：事务2：开始事务
t4：事务2：预定1048号房间
t5：事务2：提交事务
t6：事务1：再次查看1048号房间状态为使用
t7：事务1：提交事务
对同一记录的两次查询结果不一致！

4.1.3 幻读

4.2.3幻读
事务1：对酒店房间预订记录两次统计
事务2：添加一条预订房间记录

t1：事务1：开始事务
t2：事务1：统计预订记录100条
t3：事务2：开始事务
t4：事务2：添加一条预订房间记录
t5：事务2：提交事务
t6：事务1：再次统计预订记录为101记录
t7：事务1：提交
对同一表的两次查询不一致！

不可重复读和幻读的区别：

不可重复读是读取到了另一事务的更新；
幻读是读取到了另一事务的插入（MySQL中无法测试到幻读）；

4.2 事务隔离级别

4个等级的事务隔离级别，在相同数据环境下，使用相同的输入，执行相同的工作，根据不同的隔离级别，可以导致不同的结果。不同事务隔离级别能够解决的数据并发问题的能力是不同的

SERIALIZABLE（串行化）

不会出现任何并发问题，因为它是对同一数据的访问是串行的，非并发访问的
性能最差

REPEATABLE READ（可重复读）（MySQL）

防止脏读和不可重复读，不能处理幻读问题
性能比SERIALIZABLE好

READ COMMITTED（读已提交数据）（Oracle）

防止脏读，没有处理不可重复读，也没有处理幻读；
性能比REPEATABLE READ好

READ UNCOMMITTED（读未提交数据）

可能出现任何事务并发问题
性能最好

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4.3 MySQL隔离级别

MySQL的默认隔离级别为Repeatable read，可以通过下面语句查看：
select @@tx_isolation
也可以通过下面语句来设置当前连接的隔离级别：
SET SESSION transaction ISOLATION LEVEL [4选1]

4.4 JDBC设置隔离级别

con. setTransactionIsolation(int level);参数可选值如下：

Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED
Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED
Connection.TRANSACTION_REPEATABLE_READ
Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE

实验

我在idea的mysql终端里进行测试，参考的是JDBC事务与事务隔离级别详解这篇文章，对于脏读和不可重复读实验成功了，但是幻读却一直失败，我再事务1提交增加操作之后，事务2并没有读取到增加的一行。很是奇怪。

参考文献：
[1] JavaWeb：JDBC之事务
[2] JDBC事务与事务隔离级别详解