javaweb学习总结(三十八)——事务



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：

1 /*创建账户表*/
2 create table account(
3     id int primary key auto_increment,
4     name varchar(40),
5     money float
6 );
7
8 /*插入测试数据*/
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：

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中使用事务来模似转帐
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: 孤傲苍狼
23 * @date: 2014-9-22 下午11:16:17
24 *
25 */
26 public class TransactionDemo1 {
27
28     /**
29     * @Method: testTransaction1
30     * @Description: 模拟转账成功时的业务场景
31     * @Anthor:孤傲苍狼
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);//通知数据库开启事务(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();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(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: 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
61     * @Anthor:孤傲苍狼
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);//通知数据库开启事务(start transaction)
73             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'";
74             st = conn.prepareStatement(sql1);
75             st.executeUpdate();
76             //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
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();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(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: 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
93     * @Anthor:孤傲苍狼
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);//通知数据库开启事务(start transaction)
105             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'";
106             st = conn.prepareStatement(sql1);
107             st.executeUpdate();
108             //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
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();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(commit)
114             System.out.println("成功！！！");
115         }catch (Exception e) {
116             try {
117                 //捕获到异常之后手动通知数据库执行回滚事务的操作
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、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：

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: TransactionDemo1
14 * @Description:
15 * JDBC中使用事务来模似转帐
16     create table account(
17         id int primary key auto_increment,
18         name varchar(40),
19         money float
20     );
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: 孤傲苍狼
25 * @date: 2014-9-22 下午11:16:17
26 *
27 */
28 public class TransactionDemo2 {
29
30     /**
31     * @Method: testTransaction1
32     * @Description: 模拟转账成功时的业务场景
33     * @Anthor:孤傲苍狼
34     *
35     */
36     @Test
37     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);//通知数据库开启事务(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             //设置事务回滚点
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             //程序执行到这里出现异常，后面的sql3语句执行将会中断
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                  * 我们在上面向数据库发送了3条update语句，
71                  * sql3语句由于程序出现异常导致无法正常执行，数据库事务而已无法正常提交，
72                  * 由于设置的事务回滚点是在sql1语句正常执行完成之后，sql2语句正常执行之前,
73                  * 那么通知数据库回滚事务时，不会回滚sql1执行的update操作
74                  * 只会回滚到sql2执行的update操作，也就是说，上面的三条update语句中，sql1这条语句的修改操作起作用了
75                  * sql2的修改操作由于事务回滚没有起作用，sql3由于程序异常没有机会执行
76                  */
77                 conn.rollback(sp);//回滚到设置的事务回滚点
78                 //回滚了要记得通知数据库提交事务
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：

Serializable(串行化)：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。
Repeatable read(可重复读)：可避免脏读、不可重复读情况的发生。
Read committed(读已提交)：可避免脏读情况发生。
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