事务与连接池
事务与连接池
事务
事务介绍
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
数据库开启事务命令
start transaction 开启事务
Rollback 回滚事务
Commit 提交事务
Mysql中使用事务
1.创建表
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);
2、MySQL中事务默认自动提交的，每当执行一条SQL，就会提交一个事务 （一条SQL 就是一个事务）
Oracle 中事务默认 不自动提交，需要在执行SQL 语句后 通过commint 手动提交事务
3、mysql管理事务
方式一 ：同时事务管理SQL 语句
start transaction 开启事务
rollback 回滚事务 （将数据恢复到事务开始时状态）
commit 提交事务 （对事务中进行操作，进行确认操作，事务在提交后，数据就不可恢复）
方式二：数据库中存在一个自动提交变量 ，通过 show variables like '%commit%'; ---- autocommint 值是 on，说明开启自动提交
关闭自动提交 set autocommit = off / set autocommit = 0
如果设置autocommit 为 off，意味着以后每条SQL 都会处于一个事务中，相当于每条SQL执行前 都执行 start transaction
补充：Oracle中 autocommit 默认就是 off
Jdbc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，可使用下列语句：
JDBC控制事务语句
Connection.setAutoCommit(false); // 相当于start transaction
Connection.rollback(); rollback
Connection.commit(); commit
示例 演示银行转帐案例
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
事务特性
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。
如果不考虑隔离性，可能会引发如下问题
1、脏读 ：指一个事务读取另一个事务未提交的数据
A 转账 给B 100，未提交
B 查询账户多了100
A 回滚
B 查询账户那100不见了
2、不可重复读：在一个事务先后两次读取发生数据不一致情况，第二次读取到另一个事务已经提交数据 （强调数据更新 update）
A 查询账户 5000
B 向 A 账户转入 5000
A 查询账户 10000
3、虚读(幻读) ： 在一个事务中，第二次读取发生数据记录数的不同 ，读取到另一个事务已经提交数据 （强调数据记录变化 insert ）
A 第一次读取 存在5条记录
B 向 A 插入一条新的记录
A 第二次读取 存在6条记录
数据库内部定义了四种隔离级别，用于解决三种隔离问题
1 Serializable：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。（串行化）
2 Repeatable read：可避免脏读、不可重复读情况的发生。（可重复读）不可以避免虚读
3 Read committed：可避免脏读情况发生（读已提交）
4 Read uncommitted：最低级别，以上情况均无法保证。(读未提交)
操作数据库内部隔离级别
set session transaction isolation level 设置事务隔离级别
select @@tx_isolation 查询当前事务隔离级别
实验一：演示脏读发生
在A窗口 将隔离级别设置 read uncommitted
A、B窗口同时开启事务
B窗口执行转账操作 update account set money = money - 500 where name='bbb';
update account set money = money + 500 where name ='aaa'; 未提交事务
A窗口查询 select * from account; 查询到转账结果（脏读）
B 回滚 rollback
A窗口查询 金钱丢失
实验二：演示不可重复读
在A窗口设置 隔离级别 read committed; 重复实验一，发现无法脏读
B窗口转账后，提交事务
A窗口查询到 B提交的数据 （不可重复读）
实验三：演示阻止不可重复读发生
在A窗口 设置隔离级别 repeatable read 重复试验二，发现不会发生不可重复读
实验四：演示serializable 串行事务效果
A窗口设置隔离级别 serializable
A、B同时开启事务
B窗口插入一条数据 insert into account values(null,'ddd',1000);
在A窗口查询数据 select * from account;
发现A 窗口阻塞了，等待B事务执行结束
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 ， mysql默认隔离级别 repeatable read ，oracle默认隔离级别 read committed
JDBC程序中能否指定事务的隔离级别 ？
Connection接口中定义事务隔离级别四个常量：
static int TRANSACTION_READ_COMMITTED
指示不可以发生脏读的常量；不可重复读和虚读可以发生。
static int TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED
指示可以发生脏读 (dirty read)、不可重复读和虚读 (phantom read) 的常量。
static int TRANSACTION_REPEATABLE_READ
指示不可以发生脏读和不可重复读的常量；虚读可以发生。
static int TRANSACTION_SERIALIZABLE
指示不可以发生脏读、不可重复读和虚读的常量。
通过 void setTransactionIsolation(int level) 设置数据库隔离级别
事务的丢失更新问题(lost update )
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
丢失更新问题的解决
悲观锁（ Pessimistic Locking ）
select * from table lock in share mode（读锁、共享锁）
select * from table for update （写锁、排它锁）
乐观锁（ Optimistic Locking ）
通过时间戳字段
解决方案详解：
方案一：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
方案二：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
一、悲观锁
mysql数据库内部提供两种常用 锁机制：共享锁(读锁)和排它锁(写锁)
允许一张数据表中数据记录，添加多个共享锁，添加共享锁记录，对于其他事务可读不可写的
一张数据表中数据记录，只能添加一个排它锁，在添加排它锁的数据 不能再添加其他共享锁和排它锁的 ，
对于其他事物可读不可写的
*** 所有数据记录修改操作，自动为数据添加排它锁
添加共享锁方式：select * from account lock in share mode ;
添加排它锁方式：select * from account for update;
* 锁必须在事务中添加 ，如果事务结束了 锁就释放了
解决丢失更新：事务在修改记录过程中，锁定记录，别的事务无法并发修改
二、乐观锁
采用记录的版本字段，来判断记录是否修改过 -------------- timestamp
timestamp 可以自动更新
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;
* timestamp 在插入和修改时 都会自动更新为当前时间
解决丢失更新：在数据表添加版本字段，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）
事务案例：银行转账(在 service 层处理事务 ThreadLocal)
数据库连接池
连接池介绍
一次性创建多个连接，将多个连接缓存在内存中 ，形成数据库连接池（内存数据库连接集合），如果应用程序需要操作数据库，只需要从连接池中获取一个连接，使用后，并不需要关闭连接，只需要将连接放回到连接池中。
* 好处：节省创建连接与释放连接 性能消耗 ---- 连接池中连接起到复用的作用 ，提供程序性能
自定义连接池
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，Connection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。
自定义连接池程序问题：
1、尽量不要使用具体对象类型的引用
MyDataSource dataSource = new MyDataSource(); 应该写为 DataSource dataSource = new MyDataSource();
2、使用自定义方法 close 将连接放回连接池 ，需要用户在使用时需要记忆额外API
解决：让用户定义连接池时 DataSource dataSource = new MyDataSource(); 在用户使用连接后，应该调用conn.close(); 完成将连接放回到连接池
对close方法进行方法增强
练习：增强close方法，不真正关闭连接，而是将连接放回到连接池
增强java中一个方法存在三种方式：1、继承 方法覆盖 2、包装 3、动态代理
1、继承方法覆盖，对原有类方法进行加强
注意：必须控制对象构造，才能使用继承的方式对方法进行加强
2、包装 （装饰者）
编写包装类 1) 必须要与被装饰对象，有相同父类或者实现相同接口 2) 必须将被装饰对象传递给装饰者 （构造函数）
包装是一种通用方法加强措施，不管是否控制目标对象创建，都可以完成方法加强
3、动态代理
原理：利用类加载器 ，在内存中根据目标类 加载器和接口 创建一个代理对象 ，通过代理对象完成对原有对象方法进行加强
注意：被代理对象，必须实现接口
应用场景：也是只有存在目标对象，就可以通过动态代理进行加强
DBCP连接池
DBCP 是Apache 的commons 项目的一个子项目
去官网下载 dbcp 和 pool 的jar包 ，DBCP 依赖 POOL的jar包
复制两个jar 到WEB-INF/lib下
DBCP连接池 核心类 BasicDataSource
* 任何数据库连接池，需要数据库连接，必须通过JDBC四个基本参数构造
1、手动设置参数
// 使用连接池
BasicDataSource basicDataSource = new BasicDataSource();
// 设置JDBC四个基本参数
basicDataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
basicDataSource.setUrl("jdbc:mysql:///day14");
basicDataSource.setUsername("root");
basicDataSource.setPassword("abc");
2、通过配置文件
// 根据属性参数 获得连接池
InputStream in = DBCPTest.class.getResourceAsStream("/dbcp.properties");
Properties properties = new Properties();
// 装载输入流
properties.load(in);
DataSource dataSource = BasicDataSourceFactory.createDataSource(properties)
C3P０连接池
主流开源连接池，在Hibernate和Spring 都提供对C3P0连接池支持
去下载c3p0 开发包 http://sourceforge.net
将c3p0的jar 复制WEB-INF/lib下
1、手动
// 核心连接池类
ComboPooledDataSource comboPooledDataSource = new ComboPooledDataSource();
// 设置四个JDBC基本连接属性
comboPooledDataSource.setDriverClass("com.mysql.jdbc.Driver");
comboPooledDataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql:///day14");
comboPooledDataSource.setUser("root");
comboPooledDataSource.setPassword("abc");
2、在src下新建c3p0-config.xml
ComboPooledDataSource comboPooledDataSource = new ComboPooledDataSource(); 会自定加载配置文件
常用基本连接池属性
acquireIncrement 如果连接池中连接都被使用了，一次性增长3个新的连接
initialPoolSize 连接池中初始化连接数量 默认:3
maxPoolSize 最大连接池中连接数量 默认：15连接
maxIdleTime 如果连接长时间没有时间，将被回收 默认：0 连接永不过期
minPoolSize 连接池中最小连接数量 默认：3
Tomcat内置连接池
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
JNDI Java命名和目录接口，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
操作步骤
1、配置使用tomcat 内置连接池 配置
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
type="javax.sql.DataSource" username="root" password="abc" driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver" url="jdbc:mysql:///day14" maxActive="8" maxIdle="4"/> * 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 Context context = new InitialContext(); Context envCtx = (Context)context.lookup("java:comp/env"); 固定路径 DataSource datasource = (DataSource) envCtx.lookup("jdbc/EmployeeDB"); 通过绑定名称，查找指定java对象