spring 事务-使用@Transactional 注解(事务隔离级别)

先看下@Transactional可以配制那些参数及以其所代表的意义。

参数名 描述
isolation 枚举org.springframework.transaction.annotation.Isolation的值 事务隔离级别
noRollbackFor Class[] 一组异常类,遇到时不回滚。默认为{}
noRollbackForClassName Stirng[] 一组异常类名,遇到时不回滚,默认为{}
propagation 枚举org.springframework.transaction.annotation.Propagation的值 事务传播行为
readOnly boolean 事务读写性
rollbackFor Class[] 一组异常类,遇到时回滚
rollbackForClassName Stirng[] 一组异常类名,遇到时回滚
timeout 超时时间,以秒为单位
value String 可选的限定描述符,指定使用的事务管理器

isolation事务隔离级别,使用时一般如下。

@Transactional(isolation=Isolation.DEFAULT)
public void method(){}

isolation的参数有以下五种:
1_1、Isolation.DEFAULT:为数据源的默认隔离级别

1_2、isolation=Isolation.READ_UNCOMMITTED:未授权读取级别

以操作同一行数据为前提,读事务允许其他读事务和写事务,未提交的写事务禁止其他写事务(但允许其他读事务)。此隔离级别可以防止更新丢失,但不能防止脏读、不可重复读、幻读。此隔离级别可以通过“排他写锁”实现。

1_3、iIsolation.READ_COMMITTED:授权读取级别

以操作同一行数据为前提,读事务允许其他读事务和写事务,未提交的写事务禁止其他读事务和写事务。此隔离级别可以防止更新丢失、脏读,但不能防止不可重复读、幻读。此隔离级别可以通过“瞬间共享读锁”和“排他写锁”实现。

1_4、iIsolation.REPEATABLE_READ:可重复读取级别

以操作同一行数据为前提,读事务禁止其他写事务(但允许其他读事务),未提交的写事务禁止其他读事务和写事务。此隔离级别可以防止更新丢失、脏读、不可重复读,但不能防止幻读。此隔离级别可以通过“共享读锁”和“排他写锁”实现。

1_5、iIsolation.SERIALIZABLE:序列化级别

提供严格的事务隔离。它要求事务序列化执行,事务只能一个接着一个地执行,不能并发执行。此隔离级别可以防止更新丢失、脏读、不可重复读、幻读。如果仅仅通过“行级锁”是无法实现事务序列化的,必须通过其他机制保证新插入的数据不会被刚执行查询操作的事务访问到。

隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed。它能够避免更新丢失、脏读,而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读这些并发问题,在可能出现这类问题的个别场合,可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。

数据库事务的四大特性(ACID)

ACID,指数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写。包含:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability)。一个支持事务(Transaction)的数据库,必需要具有这四种特性,否则在事务过程(Transaction processing)当中无法保证数据的正确性,交易过程极可能达不到交易方的要求。

⑴ 原子性(Atomicity)

第一个原子性,这个是最简单的。说的是一个事务内所有操作共同组成一个原子包,要么全部成功,要么全部失败。这是最基本的特性,保证了因为一些其他因素导致数据库异常,或者宕机。

⑵ 一致性(Consistency)

第二一致性,这个是大家误解最深的,很多博客都喜欢用银行转账的例子来讲一致性,所谓的一致性是基于原子性。

原子性只保证了一个事务内的所有操作同一性,大家同生死,不会出现你死了,我还活着。但是,原子性并没有保证大家同一时刻一起生,一起死。计算机指令是有先后顺序的,这样就决定了一个事务的提交,会经历一个时间过程,那么如果事务提交进行到了一半,我读取了数据库,会不会读到中间结果?

为了防止这样的情况,数据库事务的一致性就规定了事务提交前后,永远只可能存在事务提交前的状态和事务提交后的状态,从一个一致性的状态到另一个一致性状态,而不可能出现中间的过程态。也就是说事务的执行结果是量子化状态,而不是线性状态。

数据库提交事务会有一个过程,如果提交的时候,存在一个时间差,在提交的第一秒,一个删除过程还没完成到了第三秒才完成,会不会第一秒访问的人和第三秒访问的人得到不同的结果?出现不一致,状态的混沌?这就是一致性得保证的只会有前状态和后状态,绝不会出现中间态。

⑶ 隔离性(Isolation)

事务的隔离性,基于原子性和一致性,因为事务是原子化,量子化的,所以,事务可以有多个原子包的形式并发执行,每个事务互不干扰。

但是,由于多个事务可能操作同一个资源,不同的事务为了保证隔离性,会有很多锁方案,当然这是数据库的实现,他们怎么实现的,我们不必深究。

⑷ 持久性(Durability)

持久性,当一个事务提交之后,数据库状态永远的发生了改变,这个事务只要提交了,哪怕提交后宕机,他也确确实实的提交了,不会出现因为刚刚宕机了而让提交不生效,是要事务提交,他就像洗不掉的纹身,永远的固化了,除非你毁了硬盘。

以上介绍完事务的四大特性(简称ACID),现在重点来说明下事务的隔离性,当多个线程都开启事务操作数据库中的数据时,数据库系统要能进行隔离操作,以保证各个线程获取数据的准确性,在介绍数据库提供的各种隔离级别之前,我们先看看如果不考虑事务的隔离性,会发生的几种问题:

(1)脏读

脏读是指在一个事务处理过程里读取了另一个未提交的事务中的数据。
  当一个事务正在多次修改某个数据,而在这个事务中这多次的修改都还未提交,这时一个并发的事务来访问该数据,就会造成两个事务得到的数据不一致。例如:用户A向用户B转账100元,对应SQL命令如下

    update account set money=money+100 where name=’B’;  (此时A通知B)

    update account set money=money - 100 where name=’A’;
(2)不可重复读

不可重复读是指在对于数据库中的某个数据,一个事务范围内多次查询却返回了不同的数据值,这是由于在查询间隔,被另一个事务修改并提交了。
  例如事务T1在读取某一数据,而事务T2立马修改了这个数据并且提交事务给数据库,事务T1再次读取该数据就得到了不同的结果,发送了不可重复读。
  不可重复读和脏读的区别是,脏读是某一事务读取了另一个事务未提交的脏数据,而不可重复读则是读取了前一事务提交的数据。
  在某些情况下,不可重复读并不是问题,比如我们多次查询某个数据当然以最后查询得到的结果为主。但在另一些情况下就有可能发生问题,例如对于同一个数据A和B依次查询就可能不同,A和B就可能打起来了……

(3)虚读(幻读)

幻读是事务非独立执行时发生的一种现象。例如事务T1对一个表中所有的行的某个数据项做了从“1”修改为“2”的操作,这时事务T2又对这个表中插入了一行数据项,而这个数据项的数值还是为“1”并且提交给数据库。而操作事务T1的用户如果再查看刚刚修改的数据,会发现还有一行没有修改,其实这行是从事务T2中添加的,就好像产生幻觉一样,这就是发生了幻读。

幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务(这点就脏读不同),所不同的是不可重复读查询的都是同一个数据项,而幻读针对的是一批数据整体(比如数据的个数)。

现在来看看MySQL数据库为我们提供的四种隔离级别:
  ① Serializable (串行化):可避免脏读、不可重复读、幻读的发生。---锁表
  这是数据库最高的隔离级别,这种级别下,事务“串行化顺序执行”,也就是一个一个排队执行。
  这种级别下,“脏读”、“不可重复读”、“幻读”都可以被避免,但是执行效率奇差,性能开销也最大,所以基本没人会用。
  ② Repeatable read (可重复读):可避免脏读、不可重复读的发生。---锁行
  可重复读,顾名思义,就是专门针对“不可重复读”这种情况而制定的隔离级别,自然,它就可以有效的避免“不可重复读”。而它也是MySql的默认隔离级别。
  在这个级别下,普通的查询同样是使用的“快照读”,但是,和“读提交”不同的是,当事务启动时,就不允许进行“修改操作(Update)”了,而“不可重复读”恰恰是因为两次读取之间进行了数据的修改,因此,“可重复读”能够有效的避免“不可重复读”,但却避免不了“幻读”,因为幻读是由于“插入或者删除操作(Insert or Delete)”而产生的。
  ③ Read committed (读已提交):可避免脏读的发生。
  这是各种系统中最常用的一种隔离级别,也是SQL Server和Oracle的默认隔离级别。这种隔离级别能够有效的避免脏读,但除非在查询中显示的加锁,如:
  select * from T where ID=2 lock in share mode;
  select * from T where ID=2 for update;
  不然,普通的查询是不会加锁的。
  那为什么“读提交”同“读未提交”一样,都没有查询加锁,但是却能够避免脏读呢?
  这就要说道另一个机制“快照(snapshot)”,而这种既能保证一致性又不加锁的读也被称为“快照读(Snapshot Read)”
  假设没有“快照读”,那么当一个更新的事务没有提交时,另一个对更新数据进行查询的事务会因为无法查询而被阻塞,这种情况下,并发能力就相当的差。
  而“快照读”就可以完成高并发的查询,不过,“读提交”只能避免“脏读”,并不能避免“不可重复读”和“幻读”。
  ④ Read uncommitted (读未提交):最低级别,任何情况都无法保证。
  
  为什么会出现“脏读”?因为没有“select”操作没有规矩。
  为什么会出现“不可重复读”?因为“update”操作没有规矩。
  为什么会出现“幻读”?因为“insert”和“delete”操作没有规矩。
  “读未提(Read Uncommitted)”能预防啥?啥都预防不了。
  “读提交(Read Committed)”能预防啥?使用“快照读(Snapshot Read)”,避免“脏读”,但是可能出现“不可重复读”和“幻读”。
  “可重复读(Repeated Red)”能预防啥?使用“快照读(Snapshot Read)”,锁住被读取记录,避免出现“脏读”、“不可重复读”,但是可能出现“幻读”。
  “串行化(Serializable)”能预防啥?排排坐,吃果果,有效避免“脏读”、“不可重复读”、“幻读”,不过效果谁用谁知道。

以上四种隔离级别最高的是Serializable级别,最低的是Read uncommitted级别,当然级别越高,执行效率就越低。像Serializable这样的级别,就是以锁表的方式(类似于Java多线程中的锁)使得其他的线程只能在锁外等待,所以平时选用何种隔离级别应该根据实际情况。在MySQL数据库中默认的隔离级别为Repeatable read (可重复读)。

在MySQL数据库中,支持上面四种隔离级别,默认的为Repeatable read (可重复读);而在Oracle数据库中,只支持Serializable (串行化)级别和Read committed (读已提交)这两种级别,其中默认的为Read committed级别。

小科普:

事务的原子性是通过undo log(MVCC)实现
事务的持久性是通过redo log实现
事务的隔离性是通过读写锁+MVCC来实现
事务的一致性是通过原子性、持久性和隔离性来实现的

参考博客:
https://blog.csdn.net/a317677438a/article/details/52186947
https://www.jianshu.com/p/2a77146e70b4
https://www.cnblogs.com/fjdingsd/p/5273008.html
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1611918898724887602&wfr=spider&for=pc

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