目錄
- 一：事務(wù)的定義及作用
- 二：事務(wù)的四個(gè)特性（ACID）
- 三：JDBC事務(wù)
- 四：隔離級別
- 五、總結(jié)
一：事務(wù)的定義及作用
事務(wù)（Transaction），一般是指要做的或所做的事情。在計(jì)算機(jī)術(shù)語中是指訪問并可能更新數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)項(xiàng)的一個(gè)程序執(zhí)行單元(unit)。事務(wù)一般由事務(wù)開始(begin transaction)和事務(wù)結(jié)束(end transaction)之間執(zhí)行的全體操作組成。那么，在平時(shí)的應(yīng)用中，為什么要使用事務(wù)呢？這里筆者想通過一個(gè)簡單的例子來說明事務(wù)的重要性。支付寶是生活中經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)賬手段，假如賬戶A要通過支付寶將自己賬戶上的100元轉(zhuǎn)到B賬戶，那么對于A賬戶來說余額就要減去100元，然后在B賬戶里增加100元，此時(shí)算是轉(zhuǎn)賬成功。假如就在A賬戶減去100元時(shí)，不巧出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)故障，B賬戶里還未來得及增加100元，那么整個(gè)轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)就會出現(xiàn)問題。所以，為了保證業(yè)務(wù)的完整性，就需要通過事務(wù)來控制，將A減少100元和B增加100元放入同一個(gè)事務(wù)中，則該事務(wù)要么執(zhí)行成功，要么執(zhí)行失敗后全部撤銷，以此來保證數(shù)據(jù)的安全。
二：事務(wù)的四個(gè)特性（ACID）
事務(wù)的四個(gè)特性包括原子性（atomicity），一致性（consistency），隔離性（isolation）和持久性（durability）。筆者將通過上文的例子來幫助讀者理解事務(wù)的這四個(gè)特性。1.原子性：事務(wù)是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位，不可再分。當(dāng)我們把“A減少100和B增加100”加入一個(gè)事務(wù)時(shí)，這個(gè)將會成為數(shù)據(jù)庫工作的最小單位，對于A和B數(shù)據(jù)的修改，要么全部成功，要么全部失敗，不會出現(xiàn)某一個(gè)成功另一個(gè)失敗的情況。2.一致性：在事務(wù)處理執(zhí)行前后，數(shù)據(jù)庫是一致的(數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性約束)。假設(shè)A原來有100元，B原來有0元，那么最初A賬戶和B賬戶一共有100元；當(dāng)事務(wù)結(jié)束時(shí)，即轉(zhuǎn)賬成功后，最終A賬戶和B賬戶一共有100元，與最初的值保持不變，是數(shù)據(jù)達(dá)到一致。3.隔離性：每個(gè)事務(wù)都是獨(dú)立的，一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)所影響。例如A給B轉(zhuǎn)賬100元，C給A轉(zhuǎn)賬100元，那么“A減少100元,B增加100元”與“C減少100元，A增加100元”屬于兩個(gè)不同的事務(wù)，并且兩個(gè)事務(wù)相對獨(dú)立。4.持久性：事務(wù)處理的結(jié)果能夠被永久保存在數(shù)據(jù)庫中。
三：JDBC事務(wù)
在JDBC中處理事務(wù)，都是通過Connection完成的。同一事務(wù)中所有的操作，都在使用同一個(gè)Connection對象。JDBC事務(wù)默認(rèn)是開啟的，并且是默認(rèn)提交。下面是事務(wù)在JAVA中的最基本操作： connection.setAutoCommit(boolean);//設(shè)置是否為自動提交事務(wù)，如果true（默認(rèn)值為true）表示自動提交，如果設(shè)置為false，需要手動提交事務(wù)。 connection.commit();//提交事務(wù)。 connection.rollback();//回滾事務(wù)。下面通過示例代碼展示一下：
package cn.itcast.jdbc;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Savepoint;
import java.sql.Statement;
/**
* 事務(wù)測試
*/
public class test {
public static void main(String[] args) throws SQLException {
testTransaction();
}
static void testTransaction() throws SQLException {
Connection conn = null;
Statement st = null;
ResultSet rs = null;
Savepoint sp = null;
try {
conn = JdbcUtils.getConnection();
//將事務(wù)設(shè)置成手動提交
conn.setAutoCommit(false);
st = conn.createStatement();
//id為1的人的Money減100
String sql = "update user set money=money-100 where id=1";
st.executeUpdate(sql);
//設(shè)置回滾點(diǎn)（savepoint）
sp = conn.setSavepoint();
//id為2的人的Money減100
sql = "update user set money=money-100 where id=2";
st.executeUpdate(sql);
sql = "select money from user where id=2";
rs = st.executeQuery(sql);
float money = 0.0f;
if (rs.next()) {
money = rs.getFloat("money");
}
if (money > 300){
throw new RuntimeException("已經(jīng)超過最大值！");
}
//id為2的人的Money加100
sql = "update user set money=money+100 where id=2";
st.executeUpdate(sql);
//提交事務(wù)
conn.commit();
} catch (RuntimeException e) {
if (conn != null && sp != null) {
//回滾事務(wù)，注意里面的參數(shù)sp即為我們上面設(shè)置的savePoint，如果回滾的話只能回滾到savePoint以下的部分
//上面的部分不會得到回滾
conn.rollback(sp);
conn.commit();
}
throw e;
} catch (SQLException e) {
if (conn != null)
conn.rollback();
throw e;
} finally {
//釋放資源
JdbcUtils.free(rs, st, conn);
}
}
}
四：隔離級別
為了應(yīng)對多線程并發(fā)讀取數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的問題，事務(wù)有了“隔離級別”特性，多線程并發(fā)讀取數(shù)據(jù)一般會引發(fā)如下三個(gè)問題：
- 臟讀（dirtyreads）：指一個(gè)事務(wù)讀取了另外一個(gè)事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)。假設(shè)A事務(wù)讀取B事務(wù)尚未提交的數(shù)據(jù)，此時(shí)如果B事務(wù)發(fā)生錯(cuò)誤并執(zhí)行回滾操作，那么A事務(wù)讀取到的數(shù)據(jù)就是臟數(shù)據(jù)。 2.不可重復(fù)讀（non-repeatablereads）：一個(gè)事務(wù)重新讀取前面讀取過的數(shù)據(jù)， 發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)已經(jīng)被另一個(gè)已提交的事務(wù)修改過。假如事務(wù)A在執(zhí)行讀取操作，由整個(gè)事務(wù)A比較大，前后讀取同一條數(shù)據(jù)需要經(jīng)歷很長的時(shí)間 。而在事務(wù)A第一次讀取數(shù)據(jù)，比如此時(shí)讀取了小明的年齡為20歲，事務(wù)B執(zhí)行更改操作，將小明的年齡更改為30歲，此時(shí)事務(wù)A第二次讀取到小明的年齡時(shí)，發(fā)現(xiàn)其年齡是30歲，和之前的數(shù)據(jù)不一樣了，也就是數(shù)據(jù)不重復(fù)了，系統(tǒng)不可以讀取到重復(fù)的數(shù)據(jù)，稱為不可重復(fù)讀。3.幻讀（phantomread）：是指在一個(gè)事務(wù)內(nèi)讀取到了別的事務(wù)插入的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致前后讀取不一致。假設(shè)事務(wù)A在執(zhí)行讀取操作，需要兩次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的總量，前一次查詢數(shù)據(jù)總量后，此時(shí)事務(wù)B執(zhí)行了新增數(shù)據(jù)的操作并提交后，這個(gè)時(shí)候事務(wù)A讀取的數(shù)據(jù)總量和之前統(tǒng)計(jì)的不一樣，就像產(chǎn)生了幻覺一樣，平白無故的多了幾條數(shù)據(jù)，稱為成為幻讀。會發(fā)現(xiàn)，幻讀和不可重復(fù)讀是十分相似的，以致于很多人很難分辨它們，你只需要知道，它們最大的區(qū)別是：不可重復(fù)讀讀取到的是更新(update)數(shù)據(jù)，而幻讀讀取到的是插入(insert)數(shù)據(jù)。為了處理上面的讀數(shù)據(jù)問題，java事務(wù)提供了4種隔離級別。
- 可串行化（Serializable）：可避免臟讀、不可重復(fù)讀、虛讀情況的發(fā)生。
- 可重復(fù)讀（Repeatableread）：可避免臟讀、不可重復(fù)讀情況的發(fā)生。不可以避免虛讀。3.讀已提交（Readcommitted）：可避免臟讀情況發(fā)生。4.讀未提交（Read uncommitted）：最低級別，以上情況均無法保證。
1表示有，0表示無
隔離級別臟讀不可重復(fù)讀幻讀讀未提交（Read uncommitted）111讀已提交（Readcommitted）011可重復(fù)讀（Repeatableread）001可串行化（Serializable）000
隔離級別由高到低排列：可串行化>可重復(fù)讀>讀已提交>讀未提交。通常情況下，數(shù)據(jù)庫都有自己的默認(rèn)隔離級別，我們使用spring框架可以指定隔離級別，但是如果指定了數(shù)據(jù)庫不支持的隔離級別，數(shù)據(jù)庫就會使用自己默認(rèn)的。在Oracle數(shù)據(jù)庫中，默認(rèn)隔離級別是Read committed，而另一個(gè)常用數(shù)據(jù)庫MySQL中，默認(rèn)隔離級別是Repeatable read。下面，我們用mysql的例子說明各個(gè)隔離級別的情況：開啟兩個(gè)命令行客戶端分別為A，B；不斷改變A的隔離級別，在B端修改數(shù)據(jù)。實(shí)際步驟同序號。
1.讀未提交（最低的隔離級別）：
- 讀已提交：
- 可重復(fù)讀
值得一提的是，如果在客戶端A中接著執(zhí)行update num= num + 1 where id = 1，num沒有變成1+1=2，而是步驟（2）中更新過后的num=10來算的，所以是10 + 1 = 11，數(shù)據(jù)的一致性倒是沒有被破壞。可重復(fù)讀的隔離級別下使用了MVCC機(jī)制，select操作不會更新版本號，是快照讀（歷史版本）；insert、update和delete會更新版本號，是當(dāng)前讀（當(dāng)前版本）。
4.串行化
mysql中事務(wù)隔離級別為serializable時(shí)會鎖表，若一個(gè)事務(wù)來查詢同一份數(shù)據(jù)就必須等待，直到前一個(gè)事務(wù)完成并解除鎖定為止，因此不會出現(xiàn)幻讀的情況，這種隔離級別并發(fā)性極低，開發(fā)中很少會用到。
五、總結(jié)
事務(wù)控制是構(gòu)建J2EE應(yīng)用不可缺少的一部分，合理選擇應(yīng)用何種事務(wù)對整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)來說至關(guān)重要。一般說來，在單個(gè)JDBC 連接連接的情況下可以選擇JDBC事務(wù)，在跨多個(gè)連接或者數(shù)據(jù)庫情況下，需要選擇使用JTA事務(wù)，如果用到了EJB，則可以考慮使用EJB容器事務(wù)，有興趣的朋友可以關(guān)注一下。對于隔離級別來說，讀未提交、讀已提交和可重復(fù)讀這三種隔離級別隔離的是行數(shù)據(jù)，他們的不同只是對應(yīng)讀、寫之間的鎖定關(guān)系不同而已，讀未提交，事務(wù)進(jìn)行寫操作時(shí)并沒有鎖定禁止讀的動作；讀已提交在進(jìn)行事務(wù)在進(jìn)行寫操作時(shí)鎖定了行數(shù)據(jù)，禁止在寫期間讀數(shù)據(jù)；而可重復(fù)讀則是在讀期間禁止數(shù)據(jù)的寫；串行化即鎖定整個(gè)表的讀寫。希望讀者能夠合理選擇并使用它們。
