精通Java事务编程-总结

Posted 2022-07-30 公众号JavaEdge

事务作为抽象层，允许应用忽略DB 内部一些复杂并发问题和某些硬件、软件故障，简化应用层的处理逻辑：事务中止（transaction abort），而应用仅需重试。对复杂访问模式，事务可大大减少需要考虑的潜在错误情景数量。

如没有事务，各种错误情况（进程崩溃，网络中断，停电，磁盘已满，意外并发）意味着数据可能各种不一致。如非规范化的数据可能很容易与源数据不同步。没有事务处理，就很难推断复杂的交互访问可能对数据库造成影响。

隔离等级要点：

• 脏读
  客户端读到另一客户端尚未提交的写。读已提交 或更强的隔离级别可防止
• 脏写
  一个客户端覆写了另一客户端尚未提交的写。几乎所有事务实现都可防止
• 读倾斜（不可重复读）
  同一个事务中，客户端在不同时间点看见数据库不同值。快照隔离 用于解决这问题，允许事务从某特定时间点的一致性快照中读数据，MVCC实现
• 更新丢失
  两个客户端同时执行 读取 - 修改 - 写入。其中一个写操作，在没有合并另一个写入变更情况下，直接覆盖了另一个写结果。所以导致数据丢失。快照隔离的一些实现可自动防止这种异常，而另一些实现则需手动锁定（​​SELECT FOR UPDATE​​）
• 写倾斜
  一个事务读取一些东西，根据它所看值决定，并将该决定写数据库。但写时，该决定的前提不再true。只有可串行化隔离才能防止
• 幻读
  事务读取某些符合查询条件的对象，同时另一客户端写，改变了先前查询结果。快照隔离可防简单的幻读，但写倾斜的幻读需特殊处理，如采用索引范围锁定。

弱隔离级别可防止上述的一些异常，但还得应用程序开发人员手动处理其它复杂 case，如显式加锁。

只有可串行化隔离级别能防所有这些问题，有三种不同实现方案：

• 严格串行执行事务
  若每个事务的执行很快，且单CPU核即可满足事务吞吐要求，这是简单有效的选择
• 2PL
  数十年来，一直是可串行化的标准实现，但许多应用考虑性能而放弃使用之
• 可串行化快照隔离（SSI）
  最新算法，避免先前方案的大部分缺点。使用乐观锁机制，允许事务并发执行而不互相阻塞。仅当事务提交时，才检查可能的冲突，若发现违背串行化，则中止事务