SSH框架之Hibernate5专题8：事务相关内容

1 数据库事务复习

1.1 事务四大特性（简称ACID）

1、原子性：（atomicity）事务中的全部操作在数据库中是不可分割的，要么全部完成，要么均不执行。
2、一致性：（Consistency）几个并行执行的事务，其执行结果必须与按某一顺序串行执行的结果相一致。
3、隔离性（Isolation）：事务的执行不受其他事务的干扰，事务执行的中间结果对其他事务必须是透明的。
4、持久性（Durability）：对于任意已提交事务，系统必须保证该事务对数据库的改变不被丢失，即使数据库出现故障。

1.2 事务的并发问题

• 事务的并发问题，主要发生在读和写两类操作上。
  1、读并发：读上有三类并发问题：脏读、不可重复读、幻读；
  2、写并发：写上有两类并发问题：第一类丢失更新（回滚丢失更新），第二类丢失更新（提交丢失更新）。

1.3 读并发问题

1.3.1 脏读

• A事务读取了B事务未提交的数据。
• 说明：对于事务隔离级别设置较低的数据库，是允许将未提交的数据写入到数据库的。但是，即使写入到数据库中，若事务回滚，也是可以再将数据恢复为原数据的。
• 所以，可能发生脏读的现象：A事务修改了某数据，但是还未提交。此时，B事务读取了该数据。但是此时A事务又发生了回滚操作。那么，B事务读取到的就是个“不存在”的脏数据。

  1.3.2 不可重复读

• 读取了已提交的事务，A事务先读取了一个数据，而后B事务修改（update或者delete）该数据并提交。此时A事务再次读取该数据时，该数据已经别修改或者不存在。即无法再读到原来相同的数据。

  1.3.3 幻读

• 也叫虚读。读取了已提交的事务。与不可重复读不同的是，发生了插入（insert）操作。A事务先进行了某一条件的检索操作，而后B事务插入了若干数据并提交。这些数据存在符合A事务检索条件的数据。此时A事务再做相同检索，其检索结果就会与第一次的不同。在第二次取出了“幻影”。

  1.4 事务的隔离级别

• 为了防止读并发问题的发生，标准SQL定义了四个隔离级别。级别由低到高分别为：读取未提交，读取已提交、可重复读、串行化。随着隔离级别的提高，其防止并发的效果也是逐步提交，但其系统开销也是逐步提高的，代码的执行效率是逐步降低的。
  1、读取未提交：不繁殖任何并发问题。
  2、读取已提交：防止脏读，可能出现不可重复读或者幻读。
  3、可重复读：防止脏读和不可重复读，可能会出现幻读。
  4、串行化：不存在并发问题。
• MySql默认的事务隔离级别为可重复读，即防止了脏读和不可重复读，但是有可能存在幻读现象。通过 select @@global.tx_isolation;可以查询MySql默认的事务隔离级别。
  
• 打开JDK6的帮助文档，查找到java.sql.Connection接口，其有五个常量，代表五个隔离级别。
  
• 这五个隔离级别分别代表的常量数字，可以从JDK帮助文档中查看到。
  

  1.5 写并发问题

  1、第一类丢失更新：也称之为回滚丢失更新。A、B事务同时读取某数据，并均做修改，A事务进行了提交，而B事务又做回滚。此时，A事务提交的更新数据丢失。
  2、第二类丢失更新：也称之为提交丢失更新。A、B事务同时读取某个数据，并均做修改。A事务先做了提交，然后B事务也做了提交。此时A事务提交的更新数据会被B事务的提交给覆盖。

  1.6 加锁机制

• 通过加锁可以解决写并发问题。锁可以分为两类：
• 乐观锁（Optimistic lock）：每次访问数据时，都会乐观的认为其他事务此时肯定不会同时修改该数据。但是在真正修改时，会在代码中先判断数据是否已经被其他事务修改过。所以锁是加在代码中的。
• 悲观锁（Pessimistic lock）：每次访问数据时，都会悲观的认为其他事务一定会同时修改该数据。所以，其在访问数据时，在数据库中就会先给数据加锁，以防止其他事务同时修改该数据。所以锁是加在数据库中的。

  1.6.1 乐观锁

• 乐观锁是加在代码中的锁机制，一般充当乐观锁的有两类数据：版本号和时间戳。它们的工作原理是相同的。
• A、B事务从DB中读取数据时同时会读出一个数据版本号，当A事务将修改过的数据写入到DB中时，会使得版本号增加1，当B事务发生回滚或者覆盖时，会首先对自己数据的版本号与DB中数据的版本号进行对比。若他们相等，则说明DB中数据没有发生变化，B事务可以将数据回滚到原始状态，或者将修改写入到DB中。若小于DB中的版本号，则说明其他事务已经修改过该数据，将抛出异常。

  1.6.2 悲观锁

• 悲观锁是加在DB中的锁机制，有分为两种。
• 写锁，又称之为排他锁，当A事务对某数据加上排他锁后，A事务将独占该数据，可对该数据进行读、写操作。但是其他事务时不能再为该数据添加任何锁的，直到A事务将排他锁解锁，将数据释放。
• 在SQL语句中，若要为本次操作（事务）添加排他锁，则可在正常的SQL语句最后添加上for update即可。例如：select * from student where age <20 for update
• 读锁，又称之为共享锁。当A事务对某数据加上共享锁后，只能对数据进行读操作。但是其他事务也同时可以为该数据添加共享锁，读取该数据。但是不能够添加写锁，直到所有事务将其共享锁解锁，将数据释放，才可再对数据添加排他锁。
• 在SQL语句中，若要为本次操作（事务）添加共享锁。则可在正常的SQL语句最后添加上lock in share mode即可。例如：select * from student where age < 20 lock in share mode

  2 Hibernate并发问题解决

  2.1 设置Hibernate事务隔离级别

• Hibernate建议设置事务隔离级别有4级，即可重复读。从Hibernate框架解压目录\project\etc\hibernate.properties 的默认设置中可以看到。
  
• Hibernate配置文件中可以对隔离级别进行设置。

      
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  2.2 Hibernate实现乐观锁

• 在Hibernate映射文件中的标签中，有一个子标签，其name属性用于指定作为版本的属性名称。其还有一个子标签用于指定作为时间戳的属性名称。
• 这两个子标签的用法相同，不同的是，作为版本的属性要求其类型为int，而作为时间戳的属性，要求为类型为java.sql.timestamp。
• 举例：optimisticlock。
• 实体Bean中要增加一个用于记录版本的属性，要求类型为int。其值由系统自动维护：初始值为0，每修改一次自动增1。

  private Integer id;
  private String name;
  private int age;
  private int studentVersion;

• 映射文件中增加标签，要求在和之间。

• 测试方法：先插入一条数据：

              Student student = new Student("张三", 24);
              session.save(student);

• 查看数据库中的studentVersion的值，为0。
  
• 再通过get()查询出一个对象，对其进行session内的修改后，再查看DB中studentVersion的值，已经变成了1。

          Student student = session.get(Student.class, 1);
          //做session中的修改操作
          student.setName("赵六");
          System.out.println(student);

  

  2.3 Hibernate实现悲观锁

• Bean类的定义中不用增加任何属性。只需要在通过get()加载对象时，，为其加锁。使用的get()方法原型为：T get(Class clazz, Serializable num, LockMode lockMode)
• 排他锁为常量：LockMode.PESIMISTIC_WRITE
• 共享锁为常量：LockMode.PESIMISTIC_READ
• 举例：persimisticlock

  2.3.1 添加排他锁

• 对于排他锁，其加锁的时间为通过get()方法执行select查询后，解锁时间为当前事务结束。这期间，当前事务是可以修改被其加锁的数据的，但是其他事务是无法对该数据进行修改的。

          //从这里开始将数据锁上，只可以自己修改该数据
          Student student = session.get(Student.class, 1, LockMode.PESSIMISTIC_WRITE);
  
          //在这里添加断点，在DB中修改id为1的student的属性值，DB将”无响应“
          student.setName("田七");
          System.out.println(student);

• 在测试时注意，在student.setName()出添加断点，当运行到此断点时，到数据库中修改id为1的student的任意属性，做保存后，关闭表。此时DB中会给出”未响应“提示。说明，数据被锁定，不能够修改。
  
• 查看控制台输出的SQL语句，可看到select语句后添加了for update。证明添加了写锁。
  

  2.3.2 添加共享锁

• 对于共享锁，其加锁时间也为通过get()方法执行select查询后，但是其解锁时间则是在其查询的数据被检索出来后的瞬间。即从程序运行来看，get()方法开始执行则加上了读锁，get()方法运行结束，则读锁解除。所以，加了读锁的get()方法后的修改语句，与读锁是没有任何关系的。

          //在执行该get()引发的select语句时，会为id为1的student的数据加上读锁
          //select语句执行完毕，读锁将自动解除，而非在事务提交或者回滚时才解锁。
          Student student = session.get(Student.class, 1, LockMode.PESSIMISTIC_READ);
          //此修改可以更新到DB中，因为这里没有为数据加任何锁
          student.setAge(29);
          System.out.println(student);

• 从后台运行的SQL中可以看到，多了lock in share mode，说明添加了共享锁。