Java进阶学习第十八天——事物与连接池

文档版本	开发工具	测试平台	工程名字	日期	作者	备注
V1.0				2016.05.13	lutianfei	none

事务

事务的概念

事务就是一个事情，组成这个事情可能有多个单元，要求这些单元，要么全都成功，要么全都不成功。

在开发中，有事务的存在，可以保证数据完整性。

例如：A——B转帐，对应于如下两条sql语句

update account set money=money-100 where name=‘a’;

update account set money=money+100 where name=‘b’;

数据库默认事务是自动提交的，也就是发一条sql它就执行一条。如果想多条sql放在一个事务中执行，则需要使用如下语句。

Start transaction
...
commit

MySQL下操作事物

方式1:

start transaction 开启事务

rollback 事务回滚

commit 事务提交

方式2:

show variables like ‘%commit%’; 可以查看当前autocommit值

在mysql数据库中它的默认值是”on”代表自动事务.

自动事务的意义就是:执行任意一条sql语句都会自动提交事务.

测试:将autocommit的值设置为off

1.set autocommit=off 关闭自动事务。

2.必须手动commit才可以将事务提交。

注意:mysql默认autocommit=on oracle默认的autocommit=off;

JDBC下操作事物

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，可使用下列语句：

java.sql.Connection

接口中有几个方法是用于可以操作事务

1.setAutocommit(boolean flag);

如果flag=false;它就相当于start transaction;

2.rollBack()

事务回滚。

3.commit()

事务提交

银行转帐案例

在JDBC代码中使如下转帐操作在同一事务中执行。

update from account set money=money-100 where name=‘a’;

update from account set money=money+100 where name=‘b’;

设置事务回滚点

Savepoint sp = conn.setSavepoint();

Conn.rollback(sp);

Conn.commit(); //回滚后必须要提交

create table account(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20),
money double
);

insert into account values(null,'aaa',1000);
insert into account values(null,'bbb',1000);
insert into account values(null,'ccc',1000);

事务特性(重点) ACID

原子性（Atomicity）

原子性

是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。

一致性（Consistency）

事务前后数据的完整性必须保持一致。

隔离性（Isolation）

事务的

隔离性

是指多个用户并发访问数据库时，一个用户的事务不能被其它用户的事务所干扰，多个并发事务之间数据要相互隔离。

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。

[b]如果不考虑隔离性，可能会引发的问题[/b]

1.脏读 一个事务读取到另一个事务的未提交数据。

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 while name=‘b’;

2.update account set money=money-100 while 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

在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。(update)

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。

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)

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。(insert)

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。

4.丢失更新

两个或多个事务更新同一行，但这些事务彼此之间都不知道其它事务进行的修改，因此第二个更改覆盖了第一个修改

[b]事务隔离性的设置语句[/b]

数据库共定义了四种隔离级别：

Serializable

：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。（串行化）

Repeatable read

：可避免脏读、不可重复读情况的发生。不可以避免虚读

Read committed

：可避免脏读情况发生（读已提交）

Read uncommitted

：最低级别，以上情况均无法保证。(读未提交)

安全性：serializable > repeatable read > read committed > read uncommitted

性能 ：serializable < repeatable read < read committed < read uncommitted

结论： 实际开发中，通常不会选择 serializable 和 read uncommitted ，

怎样设置事务的隔离级别?

1.mysql中设置

1.查看事务隔离级别

select @@tx_isolation

查询当前事务隔离级别

mysql中默认的事务隔离级别是 Repeatable read.

oracle 中默认的事务隔离级别是 Read committed

2.mysql中怎样设置事务隔离级别

set session transaction isolation level

设置事务隔离级别

2.jdbc中设置

在jdbc中设置事务隔离级别

使用

java.sql.Connection

接口中提供的方法

void

setTransactionIsolation

(int level) throws SQLException

参数level可以取以下值:

TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED

，指示可以发生脏读、不可重复读、虚读。

TRANSACTION_READ_COMMITTED

：指示不可以发生脏读，但是不可重复读、虚读可以发生。

TRANSACTION_REPEATABLE_READ

：指示不可以发生脏读、不可重复读，但是虚读可以发生。

TRANSACTION_SERIALIZABLE

:指示不可以发生脏读、不可重复读和虚读的常量。

TRANSACTION_NONE

，一般不使用，因为它指定了不受支持的事务。）

[b]隔离级别方案演示[/b]

1.脏读

一个事务读取到另一个事务的为提交数据

设置A,B事务隔离级别为 Read uncommitted

set session transaction isolation level read uncommitted;

1.在A事务中

start transaction;

update account set money=money-500 where name=’aaa’;

update account set money=money+500 where name=’bbb’;

2.在B事务中

start transaction;

select * from account;

这时，B事务读取时，会发现，钱已经汇完。那么就出现了脏读。

当A事务提交前，执行rollback，在commit， B事务在查询，就会发现，钱恢复成原样。

也出现了两次查询结果不一致问题，出现了不可重复读.

2.解决脏读问题

将事务的隔离级别设置为 read committed来解决脏读

设置A,B事务隔离级别为 Read committed

set session transaction isolation level read committed;

1.在A事务中

start transaction;

update account set money=money-500 where name=’aaa’;

update account set money=money+500 where name=’bbb’;

2.在B事务中

start transaction;

select * from account;

这时B事务中，读取信息时，是不能读到A事务未提交的数据的，也就解决了脏读。

让A事务，提交数据 commit;

这时，在查询，这次结果与上一次查询结果又不一样了，还存在不可重复读。

3.解决不可重复读

将事务的隔离级别设置为Repeatable read来解决不可重复读。

设置A,B事务隔离级别为 Repeatable read;

set session transaction isolation level Repeatable read;

1.在A事务中

* start transaction;

* update account set money=money-500 where name=’aaa’;

* update account set money=money+500 where name=’bbb’;

2.在B事务中

* start transaction;

* select * from account;

当A事务提交后commit;B事务在查询，与上次查询结果一致，解决了不可重复读。

4.设置事务隔离级别 Serializable ,它可以解决所有问题

set session transaction isolation level Serializable;

如果设置成这种隔离级别，那么会出现锁表。也就是说，一个事务在对表进行操作时，其它事务操作不了。

[b]案例:转账汇款—-使用事务[/b]



问题:service调用了dao中两个方法完成了一个业务操作，如果其中一个方法执行失败怎样办?

需要事务控制

问题:怎样进行事务控制?

我们在service层进行事务的开启，回滚以及提交操作。

问题:进行事务操作需要使用Connection对象，怎样保证，在service中与dao中所使用的是同一个Connection.

在service层创建出Connection对象，将这个对象传递到dao层.

注意:Connecton对象使用完成后，在service层的finally中关闭

而每一个PreparedStatement它们在dao层的方法中用完就关闭.

关于程序问题

1.对于转入与转出操作，我们需要判断是否成功，如果失败了，可以通过抛出自定义异常在servlet中判断，进行信息展示 。

问题:

在设置dao层时，

public interface AccountDao {
public void accountOut(String accountOut, double money) throws Exception;

public void accountIn(String accountIn, double money) throws Exception;

}

那么我们自己去实现这个接口时，怎样处理，同一个Connection对象问题?

[b]使用ThreadLocal[/b]

将一个值或对象，绑定在一个线程当中，在这个线程的任何位置都可以获取这个值或对象。

ThreadLocal

可以理解成是一个Map集合,

Map<Thread,Object>

set方法是向ThreadLocal中存储数据，那么当前的key值就是当前线程对象。

get方法是从ThreadLocal中获取数据，它是根据当前线程对象来获取值。

如果我们是在同一个线程中，只要在任意的一个位置存储了数据，在其它位置上，就可以获取到这个数据。

[b]bcUtils中使用ThreadLocal[/b]

1.声明一个

ThreadLocal

private static final ThreadLocal<Connection> tl = new ThreadLocal<Connection>();

2.在

getConnection()

方法中操作

Connection con = tl.get(); 直接从ThreadLocal中获取，第一次返回的是null

if (con == null) {
// 2.获取连接
con = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
tl.set(con); //将con装入到ThreadLocal中。
}

丢失更新

多个事务对同一条记录进行了操作，后提交的事务将先提交的事务操作覆盖了。



[b]解决丢失更新可以采用两种方式[/b]

1.悲观锁

悲观锁

: 假设丢失更新一定会发生 ,利用数据库内部锁机制，管理事务

提供的锁机制

1.共享锁:在此记录上可以添加多个锁

select * from table lock in share mode（读锁、共享锁）

2.排它锁：在此记录上只可以加一个锁

select * from table for update （写锁、排它锁）

update语句默认添加排它锁

2.乐观锁（ Optimistic Locking ）

乐观锁

假设丢失更新不会发生 ,采用程序中添加版本字段解决丢失更新问题



解决丢失更新：在数据表添加版本字段(通过时间戳字段)，每次修改过记录后，版本字段都会更新，如果读取是版本字段，与修改时版本字段不一致，说明别人进行修改过数据 （重改）

create table product (
id int,
name varchar(20),
updatetime timestamp
);

insert into product values(1,'冰箱',null);
update product set name='洗衣机' where id = 1;

连接池

连接池

:就是创建一个容器，用于装入多个Connection对象，在使用连接对象时，从容器中获取一个Connection， 使用完成后，在将这个Connection重新装入到容器中。这个容器就是

连接池

。(

DataSource

)也叫做

数据源

.

作用：我们可以通过连接池获取连接对象。

优点:

节省创建连接与释放连接造成的性能消耗 —- 连接池中连接起到复用的作用 ，提高程序性能

应用程序直接获取链接



应用程序直接获取链接的缺点

用户每次请求都需要向数据库获得链接，而数据库创建连接通常需要消耗相对较大的资源，创建时间也较长。假设网站一天10万访问量，数据库服务器就需要创建10万次连接，极大的浪费数据库的资源，并且极易造成数据库服务器内存溢出、拓机。

数据库连接池编写原理分析

编写连接池需实现

javax.sql.DataSource接口

。DataSource接口中定义了两个重载的getConnection方法：

Connection getConnection()

Connection getConnection(String username, String password)

实现DataSource接口，并实现连接池功能的步骤：

在DataSource构造函数中批量创建与数据库的连接，并把创建的连接保存到一个集合对象中

实现getConnection方法，让getConnection方法每次调用时，从集合对象中取一个Connection返回给用户。

当用户使用完Connection，调用Connection.close()方法时，Collection对象应保证将自己返回到连接池的集合对象中,而不要把conn还给数据库。

原来由jdbcUtil创建连接，现在由dataSource创建连接，为实现不和具体数据为绑定，因此datasource也应采用配置文件的方法获得连接。

自定义连接池

1.创建一个MyDataSource类，在这个类中创建一个

LinkedList<Connection>

2.在其构造方法中初始化List集合，并向其中装入5个Connection对象。

3.创建一个public Connection getConnection();从List集合中获取一个连接对象返回.

4.创建一个 public void readd(Connection) 这个方法是将使用完成后的Connection对象重新装入到List集合中.

代码问题:

1.连接池的创建是有标准的.

在

javax.sql

包下定义了一个接口

DataSource

所有的连接池必须实现

javax.sql.DataSource接口

，

2.我们操作时，要使用标准，怎样可以让 con.close()它不是销毁，而是将其重新装入到连接池.

要解决这个问题，其本质就是将Connection中的close()方法的行为改变。

怎样可以改变一个方法的行为(对方法功能进行增强)

1.继承

2.装饰模式

1.装饰类与被装饰类要实现同一个接口或继承同一个父类

2.在装饰类中持有一个被装饰类引用

3.对方法进行功能增强。

3.动态代理

可以对行为增强

Proxy.newProxyInstance(ClassLoacer ,Class[],InvocationHandler);

结论:Connection对象如果是从连接池中获取到的，那么它的close方法的行为已经改变了，不在是销毁，而是重新装入到连接池。

1.连接池必须实现javax.sql.DataSource接口。

2.要通过连接池获取连接对象 DataSource接口中有一个 getConnection方法.

3.将Connection重新装入到连接池 使用Connection的close()方法。

动态代理增强close示例

使用动态代理技术构建连接池中的connection

proxyConn = (Connection) Proxy.newProxyInstance(this.getClass()
.getClassLoader(), conn.getClass().getInterfaces(),
new InvocationHandler() {
//此处为内部类，当close方法被调用时将conn还回池中,其它方法直接执行
public Object invoke(Object proxy, Method method,
Object[] args) throws Throwable {
if (method.getName().equals("close")) {
pool.addLast(conn);
return null;
}
return method.invoke(conn, args);
}
});

补充：装饰类例子

//使用装饰进行增强
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) {

Car car=new Bmw();

//给车增强
CarDerector cd=new CarDerector(car);

cd.run();

}
}

interface Car {
void run();
}

class Bmw implements Car {
public void run() {
System.out.println("bmw run....");
}
}

class Benz implements Car {
public void run() {
System.out.println("benz run....");
}
}

// 使用装饰来完成
class CarDerector implements Car {

private Car car;

public CarDerector(Car car) {
this.car = car;
}

public void run() {
System.out.println("添加导航");
car.run();

}
}

开源连接池

现在很多WEB服务器(Weblogic, WebSphere, Tomcat)都提供了DataSoruce的实现，即连接池的实现。通常我们把DataSource的实现，按其英文含义称之为数据源，数据源中都包含了数据库连接池的实现。

也有一些开源组织提供了数据源的独立实现：

DBCP 数据库连接池

C3P0 数据库连接池

Apache Tomcat内置的连接池（apache dbcp）

实际应用时不需要编写连接数据库代码，直接从数据源获得数据库的连接。程序员编程时也应尽量使用这些数据源的实现，以提升程序的数据库访问性能。

DBCP数据源(了解)

DBCP 是 Apache 软件基金组织下的开源连接池实现

使用DBCP数据源，应用程序应在系统中增加如下两个 jar 文件：

Commons-dbcp-1.4.jar：连接池的实现

Commons-pool-1.5.6.jar：连接池实现的依赖库

Tomcat 的连接池正是采用该连接池来实现的。该数据库连接池既可以与应用服务器整合使用，也可由应用程序独立使用。

[b]dbcp连接池使用[/b]

1.手动配置(手动编码)

// 1.手动配置
@Test
public void test1() throws SQLException {

BasicDataSource bds = new BasicDataSource();

// 需要设置连接数据库最基本四个条件
bds.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
bds.setUrl("jdbc:mysql:///day18");
bds.setUsername("root");
bds.setPassword("abc");

// 得到一个Connection
Connection con = bds.getConnection();

ResultSet rs = con.createStatement().executeQuery(
"select * from account");

while (rs.next()) {

System.out.println(rs.getInt("id") + "  " + rs.getString("name"));
}

rs.close();
con.close(); // 将Connection对象重新装入到连接池.

}

2.自动配置(使用配置文件)

// 2.自动配置
@Test
public void test2() throws Exception {

Properties props = new Properties();

// props.setProperty("driverClassName", "com.mysql.jdbc.Driver");
// props.setProperty("url", "jdbc:mysql:///day18");
// props.setProperty("username", "root");
// props.setProperty("password", "abc");
FileInputStream fis = new FileInputStream(
"D:\\java1110\\workspace\\day18_2\\src\\dbcp.properties");
props.load(fis);

DataSource ds = BasicDataSourceFactory.createDataSource(props);

// 得到一个Connection
Connection con = ds.getConnection();

ResultSet rs = con.createStatement().executeQuery(
"select * from account");

while (rs.next()) {

System.out.println(rs.getInt("id") + "  " + rs.getString("name"));
}

rs.close();
con.close(); // 将Connection对象重新装入到连接池.
}

C3P0数据源(必会)

C3P0是一个开源的JDBC连接池，它实现了数据源和JNDI绑定，支持JDBC3规范和JDBC2的标准扩展。

目前使用它的开源项目有Hibernate，Spring等。

c3p0与dbcp区别

dbcp没有自动回收空闲连接的功能

c3p0有自动回收空闲连接功能

1.导包

c3p0-0.9.1.2.jar

1.手动使用

ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource();
cpds.setDriverClass("com.mysql.jdbc.Driver");
cpds.setJdbcUrl("jdbc:mysql:///day18");
cpds.setUser("root");
cpds.setPassword("abc");

2.自动(使用配置文件)

c3p0的配置文件可以是properties也可以是xml。

c3p0的配置文件如果名称叫做

c3p0.properties

or

c3p0-config.xml

并且放置在classpath路径下(对于web应用就是classes目录)那么c3p0会自动查找。

注意：我们其时只需要将配置文件放置在

src

下就可以。

使用：

ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource();

它会在指定的目录下查找指定名称的配置文件，并将其中内容加载。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<c3p0-config>
<default-config>
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql:///day18</property>
<property name="user">root</property>
<property name="password">abc</property>
</default-config>

</c3p0-config>

@Test
public void test2() throws PropertyVetoException, SQLException {
ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource();

// 得到一个Connection
Connection con = cpds.getConnection();

ResultSet rs = con.createStatement().executeQuery(
"select * from account");

while (rs.next()) {

System.out.println(rs.getInt("id") + "  " + rs.getString("name"));
}

rs.close();
con.close(); // 将Connection对象重新装入到连接池.

// String path = this.getClass().getResource("/").getPath();
// System.out.println(path);
}

配置Tomcat数据源

tomcat服务器内置连接池 （使用Apache DBCP）

配置tomcat 内置连接池，通过JNDI方式 去访问tomcat的内置连接池

[b]JNDI技术简介[/b]

JNDI(Java Naming and Directory Interface)

，Java**命名和目录接口，它对应于**J2SE中的

javax.naming包

。是JavaEE一项技术，允许将一个Java对象绑定到一个JNDI容器（tomcat）中，并且为对象指定一个名称,通过javax.naming 包 Context 对JNDI 容器中绑定的对象进行查找，通过指定名称找到绑定Java对象。

这套API的主要作用在于：它可以把Java对象放在一个容器中（支持JNDI容器 Tomcat），并为容器中的java对象取一个名称，以后程序想获得Java对象，只需通过名称检索即可。

其核心API为Context，它代表JNDI容器，其lookup方法为检索容器中对应名称的对象。

[b]配置操作步骤[/b]

1、配置使用tomcat 内置连接池 配置

<context>

元素

context元素有三种常见配置位置

1) tomcat/conf/context.xml 所有虚拟主机，所有工程都可以访问该连接池

2) tomcat/conf/Catalina/localhost/context.xml 当前虚拟主机(localhost)下所有工程都可以使用该连接池

3) 当前工程/META-INF/context.xml 只有当前工程可以访问该连接池

<Context>
<Resource name="jdbc/EmployeeDB" auth="Container"
type="javax.sql.DataSource" username="root" password="abc"
driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver" url="jdbc:mysql:///day14"
maxActive="8" maxIdle="4"/>
</Context>

必须先将mysql驱动jar包 复制tomcat/lib下

在tomcat启动服务器时，创建连接池对象，绑定 jdbc/EmployeeDB 指定名称上

2、通过运行在JNDI容器内部的程序（Servlet/JSP）去访问tomcat内置连接池

public class DataSourceServlet extends HttpServlet {

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {

try {
Context context = new InitialContext();
Context envCtx = (Context) context.lookup("java:comp/env"); // 固定路径
DataSource datasource = (DataSource) envCtx
.lookup("jdbc/EmployeeDB");//自己定义的数据库名字

Connection con = datasource.getConnection();
ResultSet rs = con.createStatement().executeQuery(
"select * from account");

while (rs.next()) {
System.out.println(rs.getInt("id") + "  "
+ rs.getString("name"));
}

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

}

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}

}