Java Web基础入门第五十六讲 MySQL数据库事务略知一二
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向B转账100元，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';
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：
数据库开启事务的命令有：
MySQL数据库中操作事务命令
编写测试用的SQL脚本，如下：
/* 创建数据库 */
create database day16;
use day16;
/* 创建账户表 */
create table account
(
id int primary key auto_increment,
name varchar(40),
money float
) character set utf8 collate utf8_general_ci;
/* 插入测试数据 */
insert into account(name,money) values('aaa',1000);
insert into account(name,money) values('bbb',1000);
insert into account(name,money) values('ccc',1000);
下面我们在MySQL数据库中模拟aaa向bbb转帐这个业务场景。
首先，开启事务(start transaction)。使用start transaction命令开启MySQL数据库的事务，如下所示。
我们一开始在数据库中模拟转账失败的场景，先执行update语句让aaa用户的money减少100块钱，如下图所示。
现在假设程序抛出异常，也即该链接断了，代码块没有完成，此时数据库会自动回滚掉此sql语句造成的影响，也就是说这条sql语句没有执行。我们现在就来模拟这种情况，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aaa用户的修改就不算是真正的修改了，下次在查询aaa用户的money时，依然还是之前的1000，如下图所示。
然后，提交事务(commit)。下面我们在数据库中模拟aaa向bbb转账成功的场景。
我们手动提交(commit)数据库事务之后，aaa向bbb转账100块钱的这个业务操作算是真正成功了，aaa账户中少了100，bbb账户中多了100。
最后，再来看一下回滚事务(rollback)的命令。
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！
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)
JDBC使用事务范例
下面我会在JDBC代码中演示银行转帐，使如下转帐操作在同一事务中执行：
update from account set money=money-100 where name=‘aaa’;
update from account set money=money+100 where name=‘bbb’;
首先，模拟aaa向bbb转账成功时的业务场景。
package cn.liayun.demo;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import cn.liayun.utils.JdbcUtils;
public class Demo1 {
/*
a→b转100元
*/
public static void main(String[] args) throws SQLException {
Connection conn = null;
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = JdbcUtils.getConnection();
conn.setAutoCommit(false);//把链接上的默认提交行为给其关掉，即start transaction
String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'";
String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'";
st = conn.prepareStatement(sql1);
st.executeUpdate();
st = conn.prepareStatement(sql2);
st.executeUpdate();
conn.commit();
} finally {
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
}
}
}
然后，再模拟aaa向bbb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。
package cn.liayun.demo;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import cn.liayun.utils.JdbcUtils;
public class Demo1 {
/*
a→b转100元
*/
public static void main(String[] args) throws SQLException {
Connection conn = null;
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = JdbcUtils.getConnection();
conn.setAutoCommit(false);//把链接上的默认提交行为给其关掉，即start transaction
String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'";
String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'";
st = conn.prepareStatement(sql1);
st.executeUpdate();
int x = 1 / 0;//程序运行到这个地方抛异常，后面的代码就不执行，数据库没有收到commit命令
st = conn.prepareStatement(sql2);
st.executeUpdate();
conn.commit();
} finally {
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
}
}
}
最后，模拟aaa向bbb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。
package cn.liayun.demo;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import cn.liayun.utils.JdbcUtils;
public class Demo1 {
/*
a→b转100元
*/
public static void main(String[] args) throws SQLException {
Connection conn = null;
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
try {
conn = JdbcUtils.getConnection();
conn.setAutoCommit(false);//把链接上的默认提交行为给其关掉，即start transaction
String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'";
String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'";
st = conn.prepareStatement(sql1);
st.executeUpdate();
int x = 1 / 0;//程序运行到这个地方抛异常，后面的代码就不执行，数据库没有收到commit命令
st = conn.prepareStatement(sql2);
st.executeUpdate();
conn.commit();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
conn.rollback();//捕获到异常之后手动通知数据库执行回滚事务的操作
} finally {
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
}
}
}
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
设置事务回滚点的范例：
package cn.liayun.demo;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Savepoint;
import cn.liayun.utils.JdbcUtils;
public class Demo2 {
/*
事务回滚点的概念
a→b转100元
*/
public static void main(String[] args) throws SQLException {
Connection conn = null;
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
Savepoint sp = null;
try {
conn = JdbcUtils.getConnection();//MySQL默认的隔离级别是REPEATABLE READ
conn.setAutoCommit(false);//把链接上的默认提交行为给其关掉，即start transaction
String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'";
String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'";
String sql3 = "update account set money=money+100 where name='ccc'";
st = conn.prepareStatement(sql1);
st.executeUpdate();
/*
* 只希望回滚掉这一条sql语句，上面那条sql语句让其执行成功
* 这时可设置事务回滚点
*/
sp = conn.setSavepoint();
st = conn.prepareStatement(sql2);
st.executeUpdate();
int x = 1 / 0;//程序抛出异常
st = conn.prepareStatement(sql3);
st.executeUpdate();
conn.commit();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
//回滚到sp点，sp点上面的sql语句发给数据库执行，由于数据库没收到commit命令，数据库又会自动将这条sql语句的影响回滚掉，所以回滚完，一定要记得commit命令。
conn.rollback(sp);//回滚到事务回滚点
conn.commit();//手动回滚后，一定要记得提交事务
} finally {
JdbcUtils.release(conn, st, rs);
}
}
}
事务的四大特性(ACID)
事务的隔离级别
事务的四大特性中最麻烦的是隔离性，隔离性就是指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。下面重点介绍一下事务的隔离级别。
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：
-
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 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。
-
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（一个事务读取到了另外一个事务提交的数据）。
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。可将例子简化为：读表中某一行数据，例如a账户第一次读为1000，第二次读为1100。
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，当然是以后面的结果为准了。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。 -
虚读(幻读)。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。
例如，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，到底以哪个为准呢！可将例子简化为：读整个表，即表的行数，例如第一次读某个表有3条记录，第二次读该表又有4条记录了。
数据库共定义了四种隔离级别，应用《高性能mysql》一书中有说明：
总结：在MySQL中，实现了这四种隔离级别，那么分别有可能产生的问题如下所示：
下面说说修改事务隔离级别的方法，有两种方法。
- 全局修改，修改my.ini(或mysql.ini)配置文件，在最后加上：
温馨提示：MySQL默认的隔离级别为REPEATABLE-READ，并且是严格遵循数据库规范设计的，即支持4种隔离级别；Oracle默认的隔离级别为Read committed，并且不支持这4种隔离级别，只支持这4种隔离级别中的2种，即Read committed和Serializable。 - 对当前session修改，在登录mysql客户端后，执行如下命令设置当前事务隔离级别：
温馨提示：session是不能掉的，不然你设置不会成功，MySQL的隔离级别还是默认的隔离级别——REPEATABLE-READ，如下所示：
查询当前事务隔离级别的命令为select @@tx_isolation;。下面，我将利用MySQL的客户端程序，分别测试几种隔离级别。测试数据库为day16，表为account，内容如下：
两个命令行客户端分别为a(黑色背景窗口)，b(蓝色背景窗口)；不断改变b的隔离级别，在a端修改数据。
-
将b的隔离级别设置为read uncommitted(未提交读)。在a未更新数据之前，b客户端如下：
然后，a更新数据，a向b转帐100元。
此时b查询自己的帐户，就会发现自己多了100元钱，出现了脏读（这个事务读取到了别的事务未提交的数据）。
如果a等b走后再回滚。
此时b查询自己的帐户，发现又少掉了100元钱，两次读取的数据不一样，出现不可重复读现象。
a提交完事务，再开启一个事务，向表account中新增一条记录。
此时b再次查询account表，发现表account中多了一条记录，出现幻读现象。
-
将客户端b的事务隔离级别设置为read committed(已提交读)。在a未更新数据之前，b客户端如下：
然后，a更新数据，a向b转帐100元。
此时，b查询自己的帐户，金额没有发生任何变化，说明已提交读隔离级别解决了脏读的问题。
a此刻提交事务。
b再次查询自己的帐户，发现自己又多了100元钱，这时就发生不可重复读（指这个事务读取到了别的事务提交的数据）。
a再开启一个事务，向表account中新增一条记录。
然后b再次查询account表，发现表account中多了一条记录，出现幻读现象。
-
将b的隔离级别设置为repeatable read(可重复读)。在a未更新数据之前，b客户端如下：
然后，a更新数据，a向b转帐100元。
此时，b查询自己的帐户，金额没有发生任何变化，这说明repeatable read这种级别可避免脏读。
a此刻提交事务。
b再次查询自己的帐户，金额没有发生任何变化，这说明repeatable read这种级别还可以避免不可重复读。
a再开启一个事务，向表account中新增一条记录。
然后b再次查询account表，发现表中可能会多出一条fff的记录(也有可能不会多出一条fff的记录，我测试时就是这种情况)，这就发生了虚读，也就是在这个事务内读取了别的事务插入的数据（幻影数据）。
-
将b的隔离级别设置为可串行化 (serializable)。可串行化 (serializable)均可避免脏读、不可重复读、幻读。避免脏读和不可重复读的情况我就不测试了，测试步骤同上，下面我重点讲解可串行化 (Serializable)避免幻读的情况。
在a未更新数据之前，b客户端如下：
然后，a开启一个事务，向表account中新增一条记录。
因为此时事务b的隔离级别设置为serializable，开始事务后，并没有提交，所以事务a只能等待。事务b提交事务，事务b端如下：
事务a端如下：
serializable完全锁定字段，若一个事务来查询同一份数据就必须等待，直到前一个事务完成并解除锁定为止，是完整的隔离级别，会锁定对应的数据表格，因而会有效率的问题。
结论：serializable隔离级别，虽然可避免所有问题，但性能、效率是最低的，原因是它采取的是锁表的方式，即单线程的方式，即有一个事务来操作这个表了，另外一个事务只能等在外面进不来。说得更通俗易懂一点，如果有一个连接的隔离级别设置为了串行化，那么谁先打开了事务，谁就有了先执行的权利，谁后打开事务，谁就只能得着，等前面的那个事务提交或者回滚后才能执行。但是这种隔离级别一般比较少用，因为容易造成性能上的问题，而且效率比较低。
最后，我在Java程序中来测试serializable隔离级别。package cn.liayun.demo; import java.sql.Connection; import java.sql.PreparedStatement; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import java.sql.Savepoint; import cn.liayun.utils.JdbcUtils; public class Demo3 { public static void main(String[] args) throws SQLException, InterruptedException { Connection conn = null; PreparedStatement st = null; ResultSet rs = null; Savepoint sp = null; try { conn = JdbcUtils.getConnection();//MySQL默认的隔离级别是REPEATABLE READ conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE);// 相当于设置CMD窗口的隔离级别 conn.setAutoCommit(false);//把链接上的默认提交行为给其关掉，即start transaction String sql = "select * from account"; conn.prepareStatement(sql).executeQuery(); // 故意让程序睡眠20秒，睡眠20秒之后事务才结束，程序运行完 Thread.sleep(1000*20); conn.commit(); } finally { JdbcUtils.release(conn, st, rs); } } }程序运行，同时在客户端开启一个事务，插入一条记录，需要等待一段时间才能插入进去。