Java Web 事务，安全问题及隔离级别

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java Web 事务，安全问题及隔离级别相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

事务

什么是事务？

事务就是一组原子性的SQL查询，或者说是一个独立的工作单元。

事务的作用

事务在我们平常的CRUD(增删改查)操作当中也许不太常用， 但是如果我们有一种需求，一组操作中必须全部成功执行，才算完成任务，只要有一个出错了，那么所有的任务都将回到最初的状况，恢复原样。那么这就需要使用事务了。如： 银行转账，购买飞机票......

事务的特性

事务具有4个特性(ACID)：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（lsolation）、持久性（Durability）。

  • 原子性（Atomicity）: 事务中的逻辑要全部执行，不可分割。（原子是物理中最小单位）
  • 一致性（Consistency）： 指事务执行前和执行后， 数据的完整性保持一致
  • 隔离性（Isolation）： 指一个事务在执行的过程中不应该受其他事务的影响
  • 持久性（Durability）： 事务执行结束（提交或回滚）， 数据都应持久化到数据中

演示事务

在mysql命令行的默认设置下，事务都是自动提交的，即执行SQL语句后就会马上执行commit操作。因此要显式地开启一个事务务须使用命令begin或start transaction，或者执行命令set autocommit = 0，用来禁止使用当前会话的自动提交。

  1. 命令行中演示事务

    开启事务：start transaction;

    提交事务：commit;　　数据将会写到磁盘上的数据库

    回滚事务：rollback;　　数据回滚，回到最初的状态。

    开启一个事物：

    img

    我们先看看stuifo表里最初的数据：

    img

    再更新stuifo表里的派大星的性别为女并查看修改后的数据：

    img

    这里显示性别已经修改了，但其实数据没有真正的写入到硬盘中，我们去MySQL管理软件看看数据有没有被更新：

    img

    可以发现数据没有被更新，因为事务没有被提交，现在我们把事务提交。

    img

    提交后，数据才会被更新，真正的写入到硬盘里。

    img

    如果不提交，使用回滚rollback，数据就会恢复到初始状态：

    img

  2. 使用代码演示事务

    package test;

import Utils.JDBCUtils;

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

public class demo {
    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;
        try {
            conn = JDBCUtils.getConnection();
            conn.setAutoCommit(false);//关闭事务默认自动提交
            String sql = "update stuifo set sex = \'女\' where id = 2";
            ps = conn.prepareStatement(sql);
            ps.executeUpdate();
            conn.commit();//成功，提交事务
        } catch (SQLException e) {
            try {
                conn.rollback();//失败，回滚事务
            } catch (SQLException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeStatement(ps);
            JDBCUtils.closeConn(conn);
        }
    }
}

安全问题

读问题

在操作数据库时，可能会出现读问题，主要表现为脏读，不可重复读，幻读。

  1. 脏读

    脏读： 指 一个事务读到了另一个事务还未提交的数据。

    演示：

    最初stuifo表中的数据为：

    img

    在两个窗口分别开启一个事务，首先在A窗口修改派大星性别为女，但不提交事务，然后在B窗口中查询表stuifo。

    A窗口：

    img

    B窗口：

    img

    这样B窗口中的事务就读取到了A窗口中的事务未提交的数据，称之为脏读。

  2. 不可重复读

    不可重复读： 一个事务读到了另一个事务提交的数据， 导致多次查询结果不一致。

    最初stuifo表中的数据为：

    img

    mysql默认是可重复读的，所以我们先把A窗口的隔离级别设置为读未提交，在两个窗口分别开启一个事物，首先在A窗口查询表stuifo，然后在B窗口中修改派大星性别为女，并提交事务，再在A窗口查询表stuifo。

    A窗口：

    img

    B窗口：

    img

    A窗口：

    img

    这样A窗口中在一个事务下前后读取的数据不一致，称为不可重复读。

  3. 幻读

    幻读： 一个事务读到了另一个事务已提交的插入的数据，导致多次查询结果不一致。

    幻读与不可重复读类似，都是前后查询结果不一致，但是不可重复读针对的是update，后者针对的是insert。

写问题

在操作数据库时，可能会出现写问题，主要表现为丢失更新。

丢失更新：指一个事务去修改数据库，另一个事务也修改数据库，最后的那个事务，不管是提交还是回滚都会造成前面一个事务的数据更新丢失。

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解决丢失更新，通常有两种方法：悲观锁和乐观锁。

  • 悲观锁　　

    指事务在一开始就认为丢失更新一定会发生，这是一件很悲观的事情。具体操作步骤如下：

    1.所有事务在执行操作前，先查询一次数据，查询语句如下：

    select * from student for update ; 后面的for update其实是数据库锁机制 、一种排他锁。

    2.哪个事务先执行这个语句，哪个事务就持有了这把锁，可以查询出来数据，后面的事务再执行这条语句，不会有任何数据显示，就只能等着。

    3.一直等到前面的那个事务提交数据后，后面的事务数据才会出来，那么才可以往下接着操作。

这相当于上卫生间似的，谁先来谁就进去蹲着，后面来的人都只能等着。只有里面的人出来了，外面的人才能进去。

  • 乐观锁

    乐观锁是指，从来不会觉得丢失更新会发生。那么它的具体做法是什么呢?

    要求程序员在数据库中添加字段，然后在后续更新的时候，对该字段进行判定比对，如果一致才允许更新。例子如下：

    1.数据库表中，额外添加了一个version字段，用于记录版本，默认从0开始，只要有针对表中数据进行修改的，那么version就+1。

    2.开启A事务，然后开启B事务。

    3.先执行数据库表操作。因为以前都没有人修改过。所以是允许A事务修改数据库的，但是修改完毕，就把version的值变成1了。

    4.B事务，这时候如果想执行修改，那么是不允许修改的。因为B事务以前是没有查询过数据库内容的，所以它认为数据库版本还是0。但是数据库的版本经过A修改，已经是1了。所以这时候不允许修改，要求其重新查询 。

    5.B重新查询后，将会得到version为1的数据，这份数据就是之前A事务修改的数据了，B在进行修改，也是在A的基础上修改的。所以就不会有丢失更新的情况出现了。

隔离级别

设置事务的隔离级别可以解决上面的脏读，不可重复读，幻读问题，但是隔离级别越高，执行效率越低，mysql的隔离级别默认为可重复读。

事务隔离分为四个级别，由低到高为读未提交（Read uncommitted）、读提交（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（Serializable）。

✔代表可能发生，✖代表不会发生

隔离级别 脏读 不可重复读 幻读
读未提交（Read uncommitted） ✔ ✔ ✔
读提交（read committed） ✖ ✔ ✔
可重复读（repeatable read） ✖ ✖ ✔
串行化（Serializable） ✖ ✖ ✖

查看隔离级别：

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设置隔离级别：

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以上是关于Java Web 事务，安全问题及隔离级别的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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