六.事务

标签：title   演示   开发   不可   不一致   account   mon   数据库系统   .sql   

一、事务的概念

　　事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要不全部成功，要不全部不成功。
　　例如：A——B转帐，对应于如下两条sql语句
  　　update from account set money=money+100 where name=‘B‘;
 　　 update from account set money=money-100 where name=‘A‘;

二、MySQL数据库中操作事务命令

　　1、编写测试SQL脚本，如下：

/*创建账户表*/
create table account(
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(40),
    money float
);

/*插入测试数据*/
insert into account(name,money) values(‘A‘,1000);
insert into account(name,money) values(‘B‘,1000);
insert into account(name,money) values(‘C‘,1000);

下面我们在MySQL数据库中模拟A——B转帐这个业务场景

2.1、开启事务(start transaction)

　　使用"start transaction"开启MySQL数据库的事务，如下所示：

我们首先在数据库中模拟转账失败的场景，首先执行update语句让A用户的money减少100块钱，如下图所示：

然后我们关闭当前操作的dos命令行窗口，这样就导致了刚才执行的update语句的数据库的事务没有被提交，那么我们对A用户的修改就不算是是真正的修改了，下次在查询A用户的money时，依然还是之前的1000，如下图所示：

2.2、提交事务(commit)

　　下面我们在数据库模拟A——B转账成功的场景

我们手动提交(commit)数据库事务之后，A——B转账100块钱的这个业务操作算是真正成功了，A账户中少了100，B账户中多了100。

2.3、回滚事务(rollback)

　通过手动回滚事务，让所有的操作都失效，这样数据就会回到最初的初始状态！

三、JDBC中使用事务

　　当Jdbc程序向数据库获得一个Connection对象时，默认情况下这个Connection对象会自动向数据库提交在它上面发送的SQL语句。若想关闭这种默认提交方式，让多条SQL在一个事务中执行，可使用下列的JDBC控制事务语句

• Connection.setAutoCommit(false);//开启事务(start transaction)
• Connection.rollback();//回滚事务(rollback)
• Connection.commit();//提交事务(commit)

3.1、JDBC使用事务范例

　　在JDBC代码中演示银行转帐案例，使如下转帐操作在同一事务中执行

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

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

　　代码如下：

package me.tanlei.demo;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

import org.junit.Test;

import me.tanlei.jdbc.jdbcUtils;

//JDBC中使用事务来模拟转账
public class TransactionDemo {
    @SuppressWarnings("resource")
    @Test
    public void testTransaction() {
        Connection connection=null;
        PreparedStatement statement=null;
        ResultSet rSet=null;
        
        try {
            connection=jdbcUtils.getConnection();
            connection.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务
            String sql="update account set money=money-100 where name=‘A‘";
            statement=connection.prepareStatement(sql);
            statement.executeUpdate();
            String sql2 = "update account set money=money+100 where name=‘B‘";
            statement = connection.prepareStatement(sql2);
            statement.executeUpdate();
            connection.commit();//上面的两sql语句成功之后就通知数据库提交事务;
            System.out.println("成功!!!");
        } catch (SQLException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }finally {
            jdbcUtils.release(connection, statement, rSet);
        }
        
    }
    /**
     * @Method: testTransaction1
     * @Description: 模拟转账过程中出现异常导致有一部分SQL执行失败后让数据库自动回滚事务
     *
     */ 
     @SuppressWarnings("resource")
    @Test
     public void testTransaction2(){
         Connection conn = null;
         PreparedStatement st = null;
         ResultSet rs = null;
         
         try{
             conn = jdbcUtils.getConnection();
             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction)
             String sql1 = "update account set money=money-100 where name=‘A‘";
             st = conn.prepareStatement(sql1);
             st.executeUpdate();
             //用这句代码模拟执行完SQL1之后程序出现了异常而导致后面的SQL无法正常执行，事务也无法正常提交，此时数据库会自动执行回滚操作
             int x = 1/0;
             String sql2 = "update account set money=money+100 where name=‘B‘";
             st = conn.prepareStatement(sql2);
             st.executeUpdate();
             conn.commit();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(commit)
             System.out.println("成功！！！");
         }catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
         }finally{
             jdbcUtils.release(conn, st, rs);
         }
     }
     
     /**
     * @Method: testTransaction1
     * @Description: 模拟转账过程中出现异常导致有一部分SQL执行失败时手动通知数据库回滚事务
     *
     */ 
     @SuppressWarnings("resource")
    @Test
     public void testTransaction3(){
         Connection conn = null;
         PreparedStatement st = null;
         ResultSet rs = null;
         
         try{
             conn = jdbcUtils.getConnection();
             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction)
             String sql1 = "update account set money=money-100 where name=‘A‘";
             st = conn.prepareStatement(sql1);
             st.executeUpdate();
             //用这句代码模拟执行完SQL1之后程序出现了异常而导致后面的SQL无法正常执行，事务也无法正常提交
             int x = 1/0;
             String sql2 = "update account set money=money+100 where name=‘B‘";
             st = conn.prepareStatement(sql2);
             st.executeUpdate();
             conn.commit();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(commit)
             System.out.println("成功！！！");
         }catch (Exception e) {
             try {
                 //捕获到异常之后手动通知数据库执行回滚事务的操作
                 conn.rollback();
             } catch (SQLException e1) {
                 e1.printStackTrace();
             }
             e.printStackTrace();
         }finally{
             jdbcUtils.release(conn, st, rs);
         }
     }
}

 3.2、设置事务回滚点

　　在开发中，有时候可能需要手动设置事务的回滚点，在JDBC中使用如下的语句设置事务回滚点

　　Savepoint sp = conn.setSavepoint();
　　Conn.rollback(sp);
　　Conn.commit();//回滚后必须通知数据库提交事务
　　设置事务回滚点范例：

四、事务的四大特性(ACID)

4.1、原子性（Atomicity）

　　原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么全部成功，要么全部失败。比如在同一个事务中的SQL语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败

4.2、一致性（Consistency）

　　官网上事务一致性的概念是：事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。以转账为例子，A向B转账，假设转账之前这两个用户的钱加起来总共是2000，那么A向B转账之后，不管这两个账户怎么转，A用户的钱和B用户的钱加起来的总额还是2000，这个就是事务的一致性。

4.3、隔离性（Isolation）

　　事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。

4.4、持久性（Durability）

　　持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响

　　事务的四大特性中最麻烦的是隔离性，下面重点介绍一下事务的隔离级别

五、事务的隔离级别

　　多个线程开启各自事务操作数据库中数据时，数据库系统要负责隔离操作，以保证各个线程在获取数据时的准确性。

5.1、事务不考虑隔离性可能会引发的问题　　

　　如果事务不考虑隔离性，可能会引发如下问题：

　　1、脏读

　　　　　脏读指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。

　　　　　这是非常危险的，假设Ａ向Ｂ转帐100元，对应sql语句如下所示
    　　　　　　1.update account set money=money+100 where name=‘B‘;    
    　　　　　　2.update account set money=money-100  where name=‘A‘;
    　　　 当第1条sql执行完，第2条还没执行(A未提交时)，如果此时Ｂ查询自己的帐户，就会发现自己多了100元钱。如果A等B走后再回滚，B就会损失100元。　　

　　2、不可重复读

　　不可重复读指在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。
　　例如银行想查询A帐户余额，第一次查询A帐户为200元，此时A向帐户内存了100元并提交了，银行接着又进行了一次查询，此时A帐户为300元了。银行两次查询不一致，可能就会很困惑，不知道哪次查询是准的。
　　不可重复读和脏读的区别是，脏读是读取前一事务未提交的脏数据，不可重复读是重新读取了前一事务已提交的数据。
　　很多人认为这种情况就对了，无须困惑，当然是后面的为准。我们可以考虑这样一种情况，比如银行程序需要将查询结果分别输出到电脑屏幕和写到文件中，结果在一个事务中针对输出的目的地，进行的两次查询不一致，导致文件和屏幕中的结果不一致，银行工作人员就不知道以哪个为准了。

　　3、虚读(幻读)

　　虚读(幻读)是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致。
　　如丙存款100元未提交，这时银行做报表统计account表中所有用户的总额为500元，然后丙提交了，这时银行再统计发现帐户为600元了，造成虚读同样会使银行不知所措，到底以哪个为准。

5.2、事务隔离性的设置语句

　　MySQL数据库共定义了四种隔离级别：

1. Serializable(串行化)：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。
2. Repeatable read(可重复读)：可避免脏读、不可重复读情况的发生。
3. Read committed(读已提交)：可避免脏读情况发生。
4. Read uncommitted(读未提交)：最低级别，以上情况均无法保证。

　　mysql数据库查询当前事务隔离级别：select @@tx_isolation

　　例如：

mysql数据库默认的事务隔离级别是：Repeatable read(可重复读)

　　mysql数据库设置事务隔离级别：set transaction isolation level 隔离级别名

　　例如：

5.3、使用MySQL数据库演示不同隔离级别下的并发问题

　　同时打开两个窗口模拟2个用户并发访问数据库

1、当把事务的隔离级别设置为read uncommitted时，会引发脏读、不可重复读和虚读

　　A窗口
　　　　set transaction isolation level  read uncommitted;--设置A用户的数据库隔离级别为Read uncommitted(读未提交)
　　　　start transaction;--开启事务
　　　　select * from account;--查询A账户中现有的钱，转到B窗口进行操作
　　　　select * from account--发现a多了100元，这时候A读到了B未提交的数据（脏读）

　　B窗口
　　　　start transaction;--开启事务
　　　　update account set money=money+100 where name=‘A‘;--不要提交，转到A窗口查询

2、当把事务的隔离级别设置为read committed时，会引发不可重复读和虚读，但避免了脏读

　　A窗口
　　　　set transaction isolation level  read committed;
　　　　start transaction;
　　　　select * from account;--发现a帐户是1000元，转到b窗口
　　　　select * from account;--发现a帐户多了100,这时候，a读到了别的事务提交的数据，两次读取a帐户读到的是不同的结果（不可重复读）
　　B窗口
　　　　start transaction;
　　　　update account set money=money+100 where name=‘aaa‘;
　　　　commit;--转到a窗口

3、当把事务的隔离级别设置为repeatable read(mysql默认级别)时，会引发虚读，但避免了脏读、不可重复读

　　A窗口
　　　　set transaction isolation level repeatable read;
　　　　start transaction;
　　　　select * from account;--发现表有4个记录，转到b窗口
　　　　select * from account;--可能发现表有5条记录，这时候发生了a读取到另外一个事务插入的数据（虚读）
　　B窗口
　　　　start transaction;
　　　　insert into account(name,money) values(‘ggg‘,1000);
　　　　commit;--转到a窗口

4、当把事务的隔离级别设置为Serializable时，会避免所有问题

　　A窗口
　　　　set transaction isolation level Serializable;
　　　　start transaction;
　　　　select * from account;--转到b窗口

　　B窗口
　　　　start transaction;
　　　　insert into account(name,money) values(‘ggg‘,1000);--发现不能插入，只能等待a结束事务才能插入

六.事务

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