JDBC-08：数据库事务介绍以及事务的ACID属性和其隔离性

数据库事务

问题引入

目的

对“AA”和“BB"进行转账操作，AA账号转给BB账号100元（执行之前均为1000元，执行后如图）

UPDATE user_table SET balance = balance-100 WHERE USER='AA';
UPDATE user_table SET balance = balance+100 WHERE USER='BB';
1
2

代码

这里的增删改操作Update方法见：JDBC-03：PreparedStatement如何实现对数据库的增删改查操作

import com.util.JDBCUtils;
import org.junit.Test;

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


public class TransactionTest {
    @Test
    public void testUpdate(){
        String sql1="UPDATE user_table SET balance = balance-100 WHERE USER= ? ";
        Update(sql1,"AA");
        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
    public  void Update(String sql,Object...args)  {//sql当中占位符的格数与可变形参的长度相同
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            //1.获取数据库连接
            conn = JDBCUtils.getCollections();
            //2.预编译sql语句
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            //3.填充占位符（写几个占位符，可变形参就应该有几个）
            for (int i = 0; i <args.length ; i++) {
                ps.setObject(i+1,args[i]);//注意参数声明的角标问题
            }
            //4.执行操作
              ps.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //5.关闭资源
            JDBCUtils.closeResource(conn,ps);
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

运行结果

假设存在网络异常

@Test
    public void testUpdate(){
        String sql1="UPDATE user_table SET balance = balance-100 WHERE USER= ? ";
        Update1(sql1,"AA");
        //模拟异常
        System.out.println(10/0);
        String sql2="UPDATE user_table SET balance = balance+100 WHERE USER= ? ";
        Update1(sql2, "BB");
        System.out.println("转账成功");
    }

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

网络异常运行结果

出现问题：异常之前AA扣费了但是BB没有到账

数据库事务

概念

• 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。
  • 一组逻辑单元：一个或多个DML操作（增删改操作）
• 事务处理（事务操作）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。
• 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。
• 注：数据一旦提交，就不可以回滚
• 数据什么时候意味着提交？
  • DDL操作一旦执行，都会自动提交
  • DML操作默认情况下，一旦执行就会自动提交（可通过setAutoCommit方法取消，此方法对DDL失效）
  • 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。
  • **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。
• 要解决问题，就得避免上述的情况发生，不能让数据提交

JDBC事务处理

JDBC程序中为了让多个 SQL 语句作为一个事务执行

• 调用 Connection 对象的 setAutoCommit(false); 以取消自动提交事务
• 在所有的 SQL 语句都成功执行后，调用 commit(); 方法提交事务
• 在出现异常时，调用 rollback(); 方法回滚事务
• 考虑事务后，增删改和查询的代码中的连接，都不在方法里面创建，而是作为传参进来

代码

Update1中的Connection建立改称形参，代码如下

@Test
    public void testUpdate(){
        Connection conn = null;
        try {
            conn = JDBCUtils.getCollections();
            //1.取消数据的自动提交
            conn.setAutoCommit(false);
            String sql1="UPDATE user_table SET balance = balance-100 WHERE USER= ? ";
            Update1(conn,sql1,"AA");
            //模拟异常
//            System.out.println(10/0);
            String sql2="UPDATE user_table SET balance = balance+100 WHERE USER= ? ";
            Update1(conn, sql2,"BB");
            System.out.println("转账成功");
            //提交数据
            conn.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //回滚
            try {
                conn.rollback();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //关闭资源
            JDBCUtils.closeResource(conn,null);
        }


    }
    public  void Update1(Connection conn,String sql,Object...args)  {//sql当中占位符的格数与可变形参的长度相同

        PreparedStatement ps = null;
        try {
             ps = conn.prepareStatement(sql);
            //填充占位符（写几个占位符，可变形参就应该有几个）
            for (int i = 0; i <args.length ; i++) {
                ps.setObject(i+1,args[i]);
            }
            //4.执行操作
            ps.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //5.关闭资源
            JDBCUtils.closeResource(null,ps);//连接在外面创建所以这里输入null
        }
    }
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49

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。

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。

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:

  • 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。（一般脏读问题必须解决，下面两个问题可以接受）
  • 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。
  • 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。

四种隔离级别

• 数据库提供的4种事务隔离级别：

• 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。（并发性较Oracle差一些）

• 开发中一般使用READ COMMITED

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。

• 查看当前的隔离级别:

  SELECT @@tx_isolation;
  1

• 设置当前 mySQL 连接的隔离级别:

  set  transaction isolation level read committed;
  1

• 设置数据库系统的全局的隔离级别:

  set global transaction isolation level read committed;
  1

• 补充操作：

  • 创建mysql数据库用户：

    create user tom identified by 'abc123';
    1

    

  • 授予权限

    #授予通过网络方式登录的jsm用户，对所有库所有表的全部权限，密码设为abcabc.
    grant all privileges on *.* to jsm@'%'  identified by 'abcabc'; 
    
     #给jsm用户使用本地命令行方式，授予test这个库下的所有表的插删改查的权限。
    grant select,insert,delete,update on test.* to jsm@localhost identified by 'abcabc'; 
    
    1
    2
    3
    4
    5
    6

  • 关闭自动事务提交

    set autocommit=false;
    1