javaweb學習總結(三十八)——事務

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一、事務的概念

　　事務指邏輯上的一組操作，組成這組操作的各個單元，要不全部成功，要不全部不成功。
　　例如：A——B轉帳，對應於如下兩條sql語句
  　　update from account set money=money+100 where name=‘B‘;
 　　 update from account set money=money-100 where name=‘A‘;

二、MySQL資料庫中操作事務命令

　　1、編寫測試SQL指令碼，如下：

 1 /*建立賬戶表*/ 2 create table account( 3     id int primary key auto_increment, 4     name varchar(40), 5     money float 6 ); 7  8 /*插入測試資料*/ 9 insert into account(name,money) values(‘A‘,1000);10 insert into account(name,money) values(‘B‘,1000);11 insert into account(name,money) values(‘C‘,1000);

　　下面我們在MySQL資料庫中類比A——B轉帳這個業務情境

2.1、開啟事務(start transaction)

　　使用"start transaction"開啟MySQL資料庫的事務，如下所示：

　　

　　我們首先在資料庫中類比轉賬失敗的情境，首先執行update語句讓A使用者的money減少100塊錢，如所示：

　　

　　然後我們關閉當前操作的dos命令列視窗，這樣就導致了剛才執行的update語句的資料庫的事務沒有被提交，那麼我們對A使用者的修改就不算是是真正的修改了，下次在查詢A使用者的money時，依然還是之前的1000，如所示：

　　

2.2、提交事務(commit)

　　下面我們在資料庫類比A——B轉賬成功的情境

　　

　　我們手動提交(commit)資料庫事務之後，A——B轉賬100塊錢的這個業務操作算是真正成功了，A賬戶中少了100，B賬戶中多了100。

2.3、復原事務(rollback)

　　

　　通過手動復原事務，讓所有的操作都失效，這樣資料就會回到最初的初始狀態！

三、JDBC中使用事務

　　當Jdbc程式向資料庫獲得一個Connection對象時，預設情況下這個Connection對象會自動向資料庫提交在它上面發送的SQL語句。若想關閉這種預設提交方式，讓多條SQL在一個事務中執行，可使用下列的JDBC控制事務語句

• Connection.setAutoCommit(false);//開啟事務(start transaction)
• Connection.rollback();//復原事務(rollback)
• Connection.commit();//提交事務(commit)

3.1、JDBC使用事務範例

　　在JDBC代碼中示範銀行轉帳案例，使如下轉帳操作在同一事務中執行

　　"update account set money=money-100 where name=‘A‘"

　　update account set money=money+100 where name=‘B‘

　　代碼如下：

  1 package me.gacl.demo;  2   3 import java.sql.Connection;  4 import java.sql.PreparedStatement;  5 import java.sql.ResultSet;  6 import java.sql.SQLException;  7 import me.gacl.utils.JdbcUtils;  8 import org.junit.Test;  9  10 /** 11 * @ClassName: TransactionDemo1 12 * @Description:  13 * JDBC中使用事務來模似轉帳  14     create table account( 15         id int primary key auto_increment, 16         name varchar(40), 17         money float 18     ); 19     insert into account(name,money) values(‘A‘,1000); 20     insert into account(name,money) values(‘B‘,1000); 21     insert into account(name,money) values(‘C‘,1000); 22 * @author: 孤傲蒼狼 23 * @date: 2014-9-22 下午11:16:17 24 * 25 */  26 public class TransactionDemo1 { 27  28     /** 29     * @Method: testTransaction1 30     * @Description: 類比轉賬成功時的業務情境 31     * @Anthor:孤傲蒼狼 32     * 33     */  34     @Test 35     public void testTransaction1(){ 36         Connection conn = null; 37         PreparedStatement st = null; 38         ResultSet rs = null; 39          40         try{ 41             conn = JdbcUtils.getConnection(); 42             conn.setAutoCommit(false);//通知數據庫開啟事務(start transaction) 43             String sql1 = "update account set money=money-100 where name=‘A‘"; 44             st = conn.prepareStatement(sql1); 45             st.executeUpdate(); 46             String sql2 = "update account set money=money+100 where name=‘B‘"; 47             st = conn.prepareStatement(sql2); 48             st.executeUpdate(); 49             conn.commit();//上面的兩條SQL執行Update語句成功之後就通知數據庫提交事務(commit) 50             System.out.println("成功！！！");  //log4j 51         }catch (Exception e) { 52             e.printStackTrace(); 53         }finally{ 54             JdbcUtils.release(conn, st, rs); 55         } 56     } 57      58     /** 59     * @Method: testTransaction1 60     * @Description: 類比轉賬過程中出現異常導致有一部分SQL執行失敗後讓資料庫自動復原事務 61     * @Anthor:孤傲蒼狼 62     * 63     */  64     @Test 65     public void testTransaction2(){ 66         Connection conn = null; 67         PreparedStatement st = null; 68         ResultSet rs = null; 69          70         try{ 71             conn = JdbcUtils.getConnection(); 72             conn.setAutoCommit(false);//通知數據庫開啟事務(start transaction) 73             String sql1 = "update account set money=money-100 where name=‘A‘"; 74             st = conn.prepareStatement(sql1); 75             st.executeUpdate(); 76             //用這句代碼類比執行完SQL1之後程式出現了異常而導致後面的SQL無法正常執行，事務也無法正常提交，此時資料庫會自動執行復原操作 77             int x = 1/0; 78             String sql2 = "update account set money=money+100 where name=‘B‘"; 79             st = conn.prepareStatement(sql2); 80             st.executeUpdate(); 81             conn.commit();//上面的兩條SQL執行Update語句成功之後就通知數據庫提交事務(commit) 82             System.out.println("成功！！！"); 83         }catch (Exception e) { 84             e.printStackTrace(); 85         }finally{ 86             JdbcUtils.release(conn, st, rs); 87         } 88     } 89      90     /** 91     * @Method: testTransaction1 92     * @Description: 類比轉賬過程中出現異常導致有一部分SQL執行失敗時手動通知數據庫復原事務 93     * @Anthor:孤傲蒼狼 94     * 95     */  96     @Test 97     public void testTransaction3(){ 98         Connection conn = null; 99         PreparedStatement st = null;100         ResultSet rs = null;101         102         try{103             conn = JdbcUtils.getConnection();104             conn.setAutoCommit(false);//通知數據庫開啟事務(start transaction)105             String sql1 = "update account set money=money-100 where name=‘A‘";106             st = conn.prepareStatement(sql1);107             st.executeUpdate();108             //用這句代碼類比執行完SQL1之後程式出現了異常而導致後面的SQL無法正常執行，事務也無法正常提交109             int x = 1/0;110             String sql2 = "update account set money=money+100 where name=‘B‘";111             st = conn.prepareStatement(sql2);112             st.executeUpdate();113             conn.commit();//上面的兩條SQL執行Update語句成功之後就通知數據庫提交事務(commit)114             System.out.println("成功！！！");115         }catch (Exception e) {116             try {117                 //捕獲到異常之後手動通知數據庫執行復原事務的操作118                 conn.rollback();119             } catch (SQLException e1) {120                 e1.printStackTrace();121             }122             e.printStackTrace();123         }finally{124             JdbcUtils.release(conn, st, rs);125         }126     }127 }

 3.2、設定交易回復點

　　在開發中，有時候可能需要手動設定事務的復原點，在JDBC中使用如下的語句設定交易回復點

　　Savepoint sp = conn.setSavepoint();
　　Conn.rollback(sp);
　　Conn.commit();//復原後必須通知數據庫提交事務
　　設定交易回復點範例：

 1 package me.gacl.demo; 2  3 import java.sql.Connection; 4 import java.sql.PreparedStatement; 5 import java.sql.ResultSet; 6 import java.sql.SQLException; 7 import java.sql.Savepoint; 8  9 import me.gacl.utils.JdbcUtils;10 import org.junit.Test;11 12 /**13 * @ClassName: TransactionDemo114 * @Description: 15 * JDBC中使用事務來模似轉帳 16     create table account(17         id int primary key auto_increment,18         name varchar(40),19         money float20     );21     insert into account(name,money) values(‘A‘,1000);22     insert into account(name,money) values(‘B‘,1000);23     insert into account(name,money) values(‘C‘,1000);24 * @author: 孤傲蒼狼25 * @date: 2014-9-22 下午11:16:1726 *27 */ 28 public class TransactionDemo2 {29 30     /**31     * @Method: testTransaction132     * @Description: 類比轉賬成功時的業務情境33     * @Anthor:孤傲蒼狼34     *35     */ 36     @Test37     public void testTransaction1(){38         Connection conn = null;39         PreparedStatement st = null;40         ResultSet rs = null;41         Savepoint sp = null;42         43         try{44             conn = JdbcUtils.getConnection();45             conn.setAutoCommit(false);//通知數據庫開啟事務(start transaction)46             47             String sql1 = "update account set money=money-100 where name=‘A‘";48             st = conn.prepareStatement(sql1);49             st.executeUpdate();50             51             //設定交易回復點52             sp = conn.setSavepoint();53             54             String sql2 = "update account set money=money+100 where name=‘B‘";55             st = conn.prepareStatement(sql2);56             st.executeUpdate();57             58             //程式執行到這裡出現異常，後面的sql3語句執行將會中斷59             int x = 1/0;60             61             String sql3 = "update account set money=money+100 where name=‘C‘"; 62             st = conn.prepareStatement(sql3);63             st.executeUpdate();64             65             conn.commit();66             67         }catch (Exception e) {68             try {69                 /**70                  * 我們在上面向資料庫發送了3條update語句，71                  * sql3語句由於程式出現異常導致無法正常執行，資料庫事務而已無法正常提交，72                  * 由於設定的交易回復點是在sql1語句正常執行完成之後，sql2語句正常執行之前,73                  * 那麼通知數據庫復原事務時，不會復原sql1執行的update操作74                  * 只會復原到sql2執行的update操作，也就是說，上面的三條update語句中，sql1這條語句的修改操作起作用了75                  * sql2的修改操作由於交易回復沒有起作用，sql3由於程式異常沒有機會執行76                  */77                 conn.rollback(sp);//復原到設定的交易回復點78                 //復原了要記得通知數據庫提交事務79                 conn.commit();80             } catch (SQLException e1) {81                 e1.printStackTrace();82             }83             e.printStackTrace();84         }finally{85             JdbcUtils.release(conn, st, rs);86         }87     }88 }

四、事務的四大特性(ACID)4.1、原子性（Atomicity）

　　原子性是指事務是一個不可分割的工作單位，事務中的操作要麼全部成功，要麼全部失敗。比如在同一個事務中的SQL語句，要麼全部執行成功，要麼全部執行失敗

4.2、一致性（Consistency）

　　官網上事務一致性的概念是：事務必須使資料庫從一個一致性狀態變換到另外一個一致性狀態。以轉賬為例子，A向B轉賬，假設轉賬之前這兩個使用者的錢加起來總共是2000，那麼A向B轉賬之後，不管這兩個賬戶怎麼轉，A使用者的錢和B使用者的錢加起來的總額還是2000，這個就是事務的一致性。

4.3、隔離性（Isolation）

　　事務的隔離性是多個使用者並發訪問資料庫時，資料庫為每一個使用者開啟的事務，不能被其他事務的操作資料所幹擾，多個並發事務之間要相互隔離。

4.4、持久性（Durability）

　　持久性是指一個事務一旦被提交，它對資料庫中資料的改變就是永久性的，接下來即使資料庫發生故障也不應該對其有任何影響

　　事務的四大特性中最麻煩的是隔離性，下面重點介紹一下事務的隔離等級

五、事務的隔離等級

　　多個線程開啟各自事務操作資料庫中資料時，資料庫系統要負責隔離操作，以保證各個線程在擷取資料時的準確性。

5.1、事務不考慮隔離性可能會引發的問題　　

　　如果事務不考慮隔離性，可能會引發如下問題：

　　1、髒讀

　　　　　髒讀指一個事務讀取了另外一個事務未提交的資料。

　　　　　這是非常危險的，假設Ａ向Ｂ轉帳100元，對應sql語句如下所示
    　　　　　　1.update account set money=money+100 where name=‘B‘;    
    　　　　　　2.update account set money=money-100  where name=‘A‘;
    　　　 當第1條sql執行完，第2條還沒執行(A未提交時)，如果此時Ｂ查詢自己的帳戶，就會發現自己多了100元錢。如果A等B走後再復原，B就會損失100元。　　

　　2、不可重複讀取

　　不可重複讀取指在一個事務內讀取表中的某一行資料，多次讀取結果不同。
　　例如銀行想查詢A帳戶餘額，第一次查詢A帳戶為200元，此時A向帳戶記憶體了100元並提交了，銀行接著又進行了一次查詢，此時A帳戶為300元了。銀行兩次查詢不一致，可能就會很困惑，不知道哪次查詢是準的。
　　不可重複讀取和髒讀的區別是，髒讀是讀取前一事務未提交的髒資料，不可重複讀取是重新讀取了前一事務已提交的資料。
　　很多人認為這種情況就對了，無須困惑，當然是後面的為準。我們可以考慮這樣一種情況，比如銀行程式需要將查詢結果分別輸出到電腦螢幕和寫到檔案中，結果在一個事務中針對輸出的目的地，進行的兩次查詢不一致，導致檔案和螢幕中的結果不一致，銀行工作人員就不知道以哪個為準了。

　　3、虛讀(幻讀)

　　虛讀(幻讀)是指在一個事務內讀取到了別的事務插入的資料，導致前後讀取不一致。
　　如丙存款100元未提交，這時銀行做報表統計account表中所有使用者的總額為500元，然後丙提交了，這時銀行再統計發現帳戶為600元了，造成虛讀同樣會使銀行不知所措，到底以哪個為準。

5.2、事務隔離性的設定語句

　　MySQL資料庫共定義了四種隔離等級：

1. Serializable(序列化)：可避免髒讀、不可重複讀取、虛讀情況的發生。
2. Repeatable read(可重複讀)：可避免髒讀、不可重複讀取情況的發生。
3. Read committed(讀已提交)：可避免髒讀情況發生。
4. Read uncommitted(讀未提交)：最低層級，以上情況均無法保證。

　　mysql資料庫查詢當前交易隔離等級：select @@tx_isolation

　　例如：

　　

　　mysql資料庫預設的交易隔離等級是：Repeatable read(可重複讀)

　　mysql資料庫設定交易隔離等級：set transaction isolation level 隔離等級名

　　例如：

　　

5.3、使用MySQL資料庫示範不同隔離等級下的並發問題

　　同時開啟兩個視窗類比2個使用者並發訪問資料庫

1、當把事務的隔離等級設定為read uncommitted時，會引發髒讀、不可重複讀取和虛讀

　　A視窗
　　　　set transaction isolation level  read uncommitted;--設定A使用者的資料庫隔離等級為Read uncommitted(讀未提交)
　　　　start transaction;--開啟事務
　　　　select * from account;--查詢A賬戶中現有的錢，轉到B視窗進行操作
　　　　select * from account--發現a多了100元，這時候A讀到了B未提交的資料（髒讀）

　　B視窗
　　　　start transaction;--開啟事務
　　　　update account set money=money+100 where name=‘A‘;--不要提交，轉到A視窗查詢

2、當把事務的隔離等級設定為read committed時，會引發不可重複讀取和虛讀，但避免了髒讀

　　A視窗
　　　　set transaction isolation level  read committed;
　　　　start transaction;
　　　　select * from account;--發現a帳戶是1000元，轉到b視窗
　　　　select * from account;--發現a帳戶多了100,這時候，a讀到了別的事務提交的資料，兩次讀取a帳戶讀到的是不同的結果（不可重複讀取）
　　B視窗
　　　　start transaction;
　　　　update account set money=money+100 where name=‘aaa‘;
　　　　commit;--轉到a視窗

3、當把事務的隔離等級設定為repeatable read(mysql預設層級)時，會引發虛讀，但避免了髒讀、不可重複讀取

　　A視窗
　　　　set transaction isolation level repeatable read;
　　　　start transaction;
　　　　select * from account;--發現表有4個記錄，轉到b視窗
　　　　select * from account;--可能發現表有5條記錄，這時候發生了a讀取到另外一個事務插入的資料（虛讀）
　　B視窗
　　　　start transaction;
　　　　insert into account(name,money) values(‘ggg‘,1000);
　　　　commit;--轉到a視窗

4、當把事務的隔離等級設定為Serializable時，會避免所有問題

　　A視窗
　　　　set transaction isolation level Serializable;
　　　　start transaction;
　　　　select * from account;--轉到b視窗

　　B視窗
　　　　start transaction;
　　　　insert into account(name,money) values(‘ggg‘,1000);--發現不能插入，只能等待a結束事務才能插入

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