图解 & 深入浅出JavaWeb：事务必会必知

Posted 2020-08-11

图解 & 深入浅出JavaWeb：事务必会必知

转载自http://www.bysocket.com/

事务，大家所熟悉的事务（Transaction），基本上会就往Spring事务靠。其实Spring事务管理基于底层数据库本身的事务处理机制。数据库事务的基础，是掌握Spring事务管理的基础。这篇总结下数据库事务。

一、数据库事务

它的思想：we are 伐木累。就是多个SQL语句（一个团队），要么所有执行success，不然就fail。

它最终的目标：数据不会被破坏。即事务操作成功，数据的结果和业务期待的结果是一致的。这也就是ACID中的一致性（Consistency）。那什么是ACID呢？

 

二、ACID

上面是思想，牛人马上根据思想建模，DBMS中数据库事务满足4各特性，即原子性、一致性、隔离性和持久性。下面一一生动解释：

a）原子性

原子是物质的最小单元，即不可再分。

例如，以mysql为例，每一个简单的 SQL 语句即包含在一个事务中，具有原子性。这时候有人问了，那多个SQL呢？

 1 BEGIN TRANSACTION;
 2  
 3 INSERT INTO `test`.`city` (`state`, `country`, `name`)
 4  
 5 VALUES
 6  
 7 (‘1‘, ‘China‘, ‘CHINA‘,‘错误语句多了个VALUE‘);
 8  
 9 INSERT INTO `test`.`city` (`state`, `country`, `name`)
10  
11 VALUES
12  
13 (‘1‘, ‘China‘, ‘CHINA‘);
14  
15 COMMIT;

结果：执行不通过。行3-5：为一个错误SQL。行6-8：是一个正确的SQL。它们各自被包裹在各自的隐式事务中，即Read Uncommited。T-all包裹了上面具有原子性的T-1和T-2，实现了更大的原子，如下图。

b）一致性

终极目标：数据不会被破坏。（这不是废话？确实有点）具体说，事务操作成功后，数据库所处的状态和它的业务规则是一致的，即数据不会被破坏。举个栗子：两句UPDATE语句，从A账户转账到B账户，不管成功失败，A和B账户的总额是不变的。

c）隔离性

隔离：表示互不干扰。事务与事务之间无法干扰，即每个事务独立，不会交叉。这样可以让多个线程并发访问数据库。如图：

但是聪明的小伙伴知道，如果事务完全隔离，每次只允许一个事务能访问数据库，那其他都是阻塞。会非常慢。

但是聪明的小伙伴也知道，这样会造成数据的并发问题。（是的，在下面第三节讲）。

d）持久性

数据必须持久化到数据库（存储在磁盘）中。已提交的事务，即使在提交后数据库崩溃，重启数据库时也能够根据日志对未持久化的数据进行重执行操作。（同学会问，那没提交的事务呢？那就悲剧了(＞﹏＜)）

小结：数据的一致性是最终目标，其他特性都是其要求或手段。

 

三、隔离性中的问题：脏读、不可重复读和幻读

对应上面的隔离性，事务并发访问的时候会出现：脏读、不可重复读和幻读。案例转自勇哥博客

脏读：A事务读取了B事务未提交的更改数据。一般数据库事务默认不允许该问题出现。

比如这里查询应该是1500，现在出现了脏读。

时间	事务 A（存款）	事务 B（取款）
T1	开始事务
T2		开始事务
T3		查询余额（1000 元）
T4		取出 1000 元（余额 0 元）
T5	查询余额（0 元）
T6		撤销事务（余额恢复为 1000 元）
T7	存入 500 元（余额 500 元）
T8	提交事务

不可重复读：A事务读取了B事务已提交的更改数据。

幻读：A事务读取了B事务提交的新增数据。

上面的案例脑补吧，主要还是看下面。

 

不可重复读和幻读区别：一个更改，一个新增数据。其实两个区别在于一个是新增（insert语句），处理幻读这个操作需要加表级别的锁，将整个表锁定，防止新增数据造成幻读。另一个则是更改（update delete），这时候避免这个情况只需要添加行级锁组织该行发生变化即可。

 

四、事务隔离级别

既要求高的隔离性（安全性），又要求高并发性。这种是不可能的任务。根据各种锁的操作机制出现了一个事务隔离级别。即相同情况下的输入，不同隔离级别结果不同。为啥了，当然是在并发性和安全性的抉择。如图：

按着图说的，根据程序的并发性和安全性的抉择。鱼和熊掌不可兼得也~ 但分布式的时候，可以吧安全性关键的单独分布式锁。

好了，案例说了很多下面代码实战。

代码地址：https://github.com/JeffLi1993/jee-component-learning

五 、JDBC事务实战

下面利用MYSQL JDBC驱动连接MySQL，代码如下：

 1 public class TransactionLevels extends BaseJDBC {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         try {
 4             // 加载数据库驱动
 5             Class.forName(DRIVER);
 6             // 数据库连接
 7             Connection conn = DriverManager.getConnection(URL,USER,PWD);
 8             // 数据库元数据
 9             DatabaseMetaData metaData = conn.getMetaData();
10  
11             // 是否支持事务
12             boolean isSupport = metaData.supportsTransactions();
13             System.out.println(isSupport);
14             // 是否支持的事务
15             boolean isSupportLevel = metaData.supportsTransactionIsolationLevel(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE);
16             System.out.println(isSupportLevel);
17             // 获取默认事务
18             int defaultIsolation = metaData.getDefaultTransactionIsolation();
19             System.out.println(defaultIsolation);
20  
21             /** 关闭数据库连接 */
22             if (conn != null) {
23                 try {
24                     conn.close();
25                 } catch (SQLException e) {
26                     e.printStackTrace();
27                 }
28             }
29         } catch (Exception e) {
30             e.printStackTrace();
31         }
32  
33     }
34 }

第 5、7行是连接数据库

第 9 行：获取数据库元数据，这是包含数据库连接信息

第 12 行：从元数据中，判断是否支持事务

第 15 行：从元数据中，判断是否支持事务级别 TRANSACTION_SERIALIZABLE

第 18 行：这里可以看出MySQL默认支持的事务级别是 READ_COMMITTED，默认会隔离脏读。

具体源码如下：

因此在安全性要求不高，支持高并发的情况下，选择MySQL默认事务等级。但在安全性极高，几乎不会出现高并发情况下，选择更高的事务等级。根据上小节的图一幕了然。

 

六、补充

关于事务，还有大家熟悉的Spring事务管理、具体数据库事务的实现，推荐一本书《MySQL技术内幕InnoDB存储引擎 》。

下一篇：ThreadLocal的工作机制，揭示Spring事务同步管理器的工作原理

如以上文章或链接对你有帮助的话，别忘了分享到朋友圈，让更多的人阅读这篇文章。