*数据库事务

1. 数据库事务介绍

  • 事务:一组逻辑操作单元,使数据从一种状态变换到另一种状态。
    一组逻辑操作单元:一个或多个DML操作(在这里主要指增、删、改操作)
  • 事务处理原则(事务操作):保证所有事务都作为一个工作单元来执行,即使出现了故障,都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时,要么所有的事务都被提交(commit),那么这些修改就永久地保存下来;要么数据库管理系统将放弃所作的所有修改,整个事务回滚(rollback)到最初状态。
    rollback: 回滚到最近的一次commit之后
  • 为确保数据库中数据的一致性,数据的操纵应当是离散的成组的逻辑单元:当它全部完成时,数据的一致性可以保持,而当这个单元中的一部分操作失败,整个事务应全部视为错误,所有从起始点以后的操作应全部回退到开始状态。

2. JDBC事务处理

  • 数据一旦提交,就不可回滚。

  • 数据什么时候意味着提交?
    (1)当一个连接对象被创建时,默认情况下是自动提交事务:每次执行一个 SQL 语句时,如果执行成功,就会向数据库自动提交,而不能回滚。
    (2)关闭数据库连接,数据就会自动的提交。如果多个操作,每个操作使用的是自己单独的连接,则无法保证事务。即同一个事务的多个操作必须在同一个连接下。

  • JDBC程序中为了让多个 SQL 语句作为一个事务执行:
    (1)调用 Connection 对象的 setAutoCommit(false); 以取消自动提交事务
    (2)在所有的 SQL 语句都成功执行后,调用commit(); 方法提交事务
    (3)在出现异常时,调用rollback(); 方法回滚事务

若此时 Connection 没有被关闭,还可能被重复使用,则需要恢复其自动提交状态
setAutoCommit(true)。尤其是在使用数据库连接池技术时,执行close()方法前,建议恢复自动提交状态。

代码示例

package com.lty1.transaction;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

import org.junit.Test;

import com.lty1.util.JDBCUtils;
    /**
     * 什么叫数据库事务?
     * 1.事务: 一组逻辑操作单元,使数据从一种状态变换到另一种状态。
     *      一组逻辑操作单元 : 一个或多个DML操作(在这里主要指增、删、改操作)
     * 
     * 2.事务处理的原则:
     *      保证所有事务都作为一个工作单元来执行,即使出现了故障,都不能改变这种执行方式。
     *      当在一个事务中执行多个操作时,要么所有的事务都被提交(commit),那么这些修改就永久地保存下来;
     *      要么数据库管理系统将放弃所作的所有修改,整个事务回滚(rollback)到最初状态。
     *      rollback: 回滚到最近的一次commit之后
     * 
     * 3. 数据一旦提交,就不可回滚
     * 
     * 4. 那些操作会导致数据的自动提交?
     *    DDL操作一旦执行,都会自动提交(做任何设置都对它不起作用) ( set autocommit = false 的方式对DDL操作失效)
     *    DML操作默认情况下,一旦执行,就会自动提交(我们可以通过 set autocommit = false 的方式取消DML操作的自动提交)
     *      默认在关闭连接时,会自动的提交数据
     * 
     */
public class TransactionTest {
    
    @Test
    public void testUpdate() {
        //******************************未考虑数据库事务情况下的转账操作********************************
        /**
         * 针对于数据表 user_table来说:
         * AA用户给BB用户转账100元
         * 
         * update user_table set balance = balance - 100 where user = 'AA';
         * update user_table set balance = balance + 100 where user = 'BB';
         * 
         */
        
        String sql1 = "update user_table set balance = balance - 100 where user = ?";
        update(sql1, "AA");
        
        // 模拟网络异常
        System.out.println(10 / 0);
        
        String sql2 = "update user_table set balance = balance + 100 where user = ?";
        update(sql2, "BB");
        
        System.out.println("转账成功!");
    }
    
    
    
    
    
    // 通用的增删改操作  --- version 1.0
    public int update(String sql , Object ...args) {//sql中占位符的个数与可变形参(Object ...args)的长度相同
                        //Object ...args 可变形参 ----> 数组
        
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            // 1.获取数据库的连接
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            
            // 2.预编译SQL语句,返回PreparedStatement的实例对象
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            
            // 3.填充占位符
            for(int i = 0 ; i < args.length ; i++) {
                ps.setObject(i+1, args[i]);
            }
            
            // 4.执行
            return ps.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            
            // setAutoCommit(true) : 修改其为自动提交数据  (主要针对于使用数据库连接池时的使用)
            try {
                conn.setAutoCommit(true);
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            // 5.关闭资源
        JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
        }
        
        return 0;
    }
    
    
    //******************************考虑数据库事务情况下的转账操作********************************
    
    @Test
    public void testUpdateWithTx() throws Exception {
        
        Connection conn = null;
        try {
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            
            System.out.println(conn.getAutoCommit());// true
            
            // 1.取消数据的自动提交
            conn.setAutoCommit(false);// 默认是 true
            
            String sql1 = "update user_table set balance = balance - 100 where user = ?";
            update(conn , sql1, "AA");
            
            // 模拟网络异常
            System.out.println(10 / 0);
            
            String sql2 = "update user_table set balance = balance + 100 where user = ?";
            update(conn , sql2, "BB");
            
            System.out.println("转账成功!");
            
            // 2.提交数据
            conn.commit();
            
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            // 3.回滚数据
            conn.rollback();
        } finally {
            
            JDBCUtils.closeResource(conn, null);
        }
        
        
    }
    
    // 通用的增删改操作  --- version 2.0 (考虑上事务)
    public int update(Connection conn , String sql , Object ...args) {//sql中占位符的个数与可变形参(Object ...args)的长度相同
                        //Object ...args 可变形参 ----> 数组
        
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            
            // 1.预编译SQL语句,返回PreparedStatement的实例对象
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            
            // 2.填充占位符
            for(int i = 0 ; i < args.length ; i++) {
                ps.setObject(i+1, args[i]);
            }
            
            // 3.执行
            return ps.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            
            // 4.关闭资源
        JDBCUtils.closeResource(null, ps);
        }
        
        return 0;
    }
    
}

3. 事务的ACID属性

(1).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。
(2).一致性(Consistency) 事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。
(3).隔离性(Isolation) 事务的隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰,即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
(4).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,接下来的其他操作和数据库故障不应该对其有任何影响。

4. 数据库的并发问题

  • 对于同时运行的多个事务, 当这些事务访问数据库中相同的数据时, 如果没有采取必要的隔离机制, 就会导致各种并发问题:
    (1)脏读: 对于两个事务 T1, T2, T1 读取了已经被 T2 更新但还没有被提交的字段。之后, 若 T2 回滚, T1读取的内容就是临时且无效的。
    (2)不可重复读: 对于两个事务T1, T2, T1 读取了一个字段, 然后 T2 更新了该字段。之后, T1再次读取同一个字段, 值就不同了。
    (3)幻读: 对于两个事务T1, T2, T1 从一个表中读取了一个字段, 然后 T2 在该表中插入了一些新的行。之后, 如果 T1 再次读取同一个表, 就会多出几行。
  • 数据库事务的隔离性: 数据库系统必须具有隔离并发运行各个事务的能力, 使它们不会相互影响, 避免各种并发问题。
  • 一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别。数据库规定了多种事务隔离级别, 不同隔离级别对应不同的干扰程度, 隔离级别越高, 数据一致性就越好, 但并发性越弱。

5. 四种隔离级别

数据库提供的4种事务隔离级别:


image.png
  • Oracle 支持的 2 种事务隔离级别:READ COMMITED, SERIALIZABLE。 Oracle 默认的事务隔离级别为: READ COMMITED
  • Mysql 支持 4 种事务隔离级别。Mysql 默认的事务隔离级别为: REPEATABLE READ。

6. 在MySql中设置隔离级别

每启动一个 mysql 程序, 就会获得一个单独的数据库连接. 每个数据库连接都有一个全局变量 @@tx_isolation,表示当前的事务隔离级别。
(1)查看当前的隔离级别:

SELECT @@tx_isolation;

(2)设置当前 mySQL 连接的隔离级别:

set transaction isolation level read committed;

(3)设置数据库系统的全局的隔离级别:

set global transaction isolation level 隔离级别;
set global transaction isolation level read committed;

(4)补充操作:
创建mysql数据库用户:

create user 用户名 identified by '用户密码';
create user tom identified by 'abc123';

授予权限:

grant 权限 on 数据库名.表名 to 用户名@localhost identified by '用户密码';

#授予通过网络方式登录的tom用户,对所有库所有表的全部权限,密码设为abc123.
grant all privileges on *.* to tom@'%' identified by 'abc123';
#给tom用户使用本地命令行方式,授予atguigudb这个库下的所有表的插删改查的权限。(.*代表名为atguigudb数据库下的所有数据表)
grant select,insert,delete,update on atguigudb.* to tom@localhost identified by
'abc123';

7. java代码演示事务隔离级别

我们在平时只需要关注并解决脏读问题即可(即设置数据库的隔离级别为: READ COMMITED :提交以后的数据才可以被其它用户读,没有提交的数据不允许被其它用户读出来)
代码示例
java User实体类

package com.lty1.transaction;

public class User {
    
    private String user;
    private String password;
    private int balance;
    
    public User() {
        super();
    }

    public User(String user, String password, int balance) {
        super();
        this.user = user;
        this.password = password;
        this.balance = balance;
    }

    public String getUser() {
        return user;
    }

    public void setUser(String user) {
        this.user = user;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public int getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(int balance) {
        this.balance = balance;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User [user=" + user + ", password=" + password + ", balance=" + balance + "]";
    }
    
    
}

    @Test
    public void testTransactionSelect() throws Exception {
        
        Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
        
        // 获取当前连接的隔离级别
        System.out.println(conn.getTransactionIsolation());
        
        // 设置数据库的隔离级别   TRANSACTION_READ_COMMITTED : 避免脏读   (我们平时只需要避免脏读问题即可)
        conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED);
        
        // 设置取消自动提交数据
        conn.setAutoCommit(false);
        
        String sql = "select user , password , balance from user_table where user = ?";
        User user = getInstance(conn, User.class, sql, "CC");
        
        System.out.println(user);
    }
    
    
    @Test
    public void testTransactionUpdate() throws Exception {
        
        Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
        
        // 设置取消自动提交数据
        conn.setAutoCommit(false);
                
        String sql = "update user_table set balance = ? where user = ?";
        update(conn , sql, 5000 , "CC");
        
        Thread.sleep(15000);
        System.out.println("修改结束");

    }
    
    // 通用的查询操作,用于返回数据表中的一条记录  (version 2.0 考虑上事务)
    // 泛型方法
    public  T getInstance(Connection conn , Class clazz , String sql , Object ...args) {
        
        PreparedStatement ps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {

            ps = conn.prepareStatement(sql);

            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                ps.setObject(i + 1, args[i]);
            }

            rs = ps.executeQuery();

            // 获取结果集的元数据(修饰现有数据的一个数据) : ResultSetMetaData
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();

            // 通过ResultSetMetaData获取结果集中的列数
            int columnCount = rsmd.getColumnCount();

            if (rs.next()) {
                T t = clazz.newInstance();

                // 处理结果集一行数据中的每一个列
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {

                    // 获取列对应的值
                    Object columValue = rs.getObject(i + 1);

                    // 获取每个列的列名
//                  String columName = rsmd.getColumnName(i + 1);
                    String columnLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);

                    // 给t对象指定的某一个columName属性,赋值为columValue : 通过反射(动态实现)
                    Field field = clazz.getDeclaredField(columnLabel);
                    field.setAccessible(true); // 将私有属性可视
                    field.set(t, columValue);
                }

                return t;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {

            JDBCUtils.closeResource(null, ps, rs);
        }
        return null;
    }


    // 通用的增删改操作  --- version 2.0 (考虑上事务)
    public int update(Connection conn , String sql , Object ...args) {//sql中占位符的个数与可变形参(Object ...args)的长度相同
                        //Object ...args 可变形参 ----> 数组
        
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            
            // 1.预编译SQL语句,返回PreparedStatement的实例对象
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            
            // 2.填充占位符
            for(int i = 0 ; i < args.length ; i++) {
                ps.setObject(i+1, args[i]);
            }
            
            // 3.执行
            return ps.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            
            // 4.关闭资源
        JDBCUtils.closeResource(null, ps);
        }
        
        return 0;
    }

数据库user_table表


image.png

8. 数据库事务知识点

什么叫数据库事务?
1.事务: 一组逻辑操作单元,使数据从一种状态变换到另一种状态。
一组逻辑操作单元 : 一个或多个DML操作(在这里主要指增、删、改操作)
2.事务处理的原则:
保证所有事务都作为一个工作单元来执行,即使出现了故障,都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时,要么所有的事务都被提交(commit),那么这些修改就永久地保存下来;要么数据库管理系统将放弃所作的所有修改,整个事务回滚(rollback)到最初状态。
rollback: 回滚到最近的一次commit之后
3. 数据一旦提交,就不可回滚
4. 那些操作会导致数据的自动提交?
(1)DDL操作一旦执行,都会自动提交(做任何设置都对它不起作用) ( set autocommit = false 的方式对DDL操作失效)
(2)DML操作默认情况下,一旦执行,就会自动提交(我们可以通过 set autocommit = false 的方式取消DML操作的自动提交)
(3)默认在关闭连接时,会自动的提交数据

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