学习数据库事务
学习数据库事务
什么是事务
事务(Transaction)是并发控制的基本单位。所谓的事务，它的根本是一个操作序列，这些操作都执行，或者都不执行，它是一个无法分割的工作单位。
例如银行转账:从一个账户扣款并使另一个账户赠款，这两个操作要么都执行，要么都不执行，不能存在执行一半，否则会出现金额消失或者无中生有。所以我们能够把整个操作的过程，看成一个事务。
事务是数据库维护数据一致性的单位，在威哥事务结束时，都能保持数据一致性。事务具有四个基本特征：Atomic(原子性),Consistency(一致性),Isolation(隔离性),Durability(持久性)，简称ACID。
- 原子性：表示组成一个事务的多个数据库操作是一个不可分割的原子单元，只有所有的操作执行成功，整个事务才能提交，事务中任何一个数据操作失败，已经执行的任何操作都必须撤销，让数据库返回到初始状态。
- 一致性：实务操作成功后，数据库所处的状态和他的业务规则是一致的，即数据不会被破坏。
- 隔离性：在并发数据操作时，不同的事务拥有各自的数据空间，他们的操作不会对对方产生干扰。
- 持久性：一旦事务提交成功后，事务中所有的数据操作都必须被持久化到数据库中，及时事务提交之后，数据库马上崩溃，在数据库重启之后能够通过某种及时回复数据。
数据一致性是最终目标，其他的特性都是为了达到这个目标的措施、要求或手段。
数据库管理系统一般采用重执行日志保证原子性、一致性和持久性，重执行日志记录了数据库变化的每一个动作，数据库在一个事务中执行一部分操作后发生错误退出，数据库即可以根据重执行日志撤销已经执行的操作。对于已经提交的事务，即使数据库崩溃，在重启数据库时也能够根据日志对尚未持久化的数据进行相应的重执行操作。
数据库锁机制
- 数据库通过锁的机制解决并发访问问题。
- 按锁定的对象不同，一般可以分为表锁定和行锁定，前者对整个表锁定，后者对表中特定行进行锁定。InnoDB具有行锁定机制。
- 共享锁【S锁】
又称读锁，若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A，其他事务只能对A加S锁，而不能加X锁。指导T释放A上的S锁。这保证了其他事务可以读A，但在T释放A上的锁之前不能对A做任何操作。- 独占锁或排他锁【X锁】
又称写锁，若事务T对数据对象A加上X锁，则事务T可以读A也可以修改A，其他事物不能够在对A加任何锁，直到T释放A上的锁。这保证了其他事务在T释放A上的所之前不能够再读取和修改A。
事务隔离级别
ANSI/ISO SQL 92标准定义了4个等级的事务隔离级别。不同的事务隔离级别能够解决的数据并发问题的能力是不同的。
- Read UnCommitted(未提交读)：事务中的修改，及时没有提交，对其他事务也都是可见的。事务可以读取未提交的数据，这也被称为脏读(Dirty Read)，使用这个级别的数据库拥有最高的并发和吞吐量。在实际中很少使用。
- Read Committed(提交读)：大多数数据库的默认隔离级别都是这个（但是Mysql不是）。这个级别蛮熟隔离性的定义：一个事务开始是，只能“看见”已经提交的事务所做的修改。一个事务从开始指导提交之前，所做的任何修改操作对其他事务都是不可见的 。这个几倍优势后也叫作不可重复读(Nonrepeatable Read),因为两次执行同样的执行可能得到不一样的结果。
- Repeatable Read(可重复读)：
该级别结局了脏读的问题。该级别保证了在一个事务中多次读取同样的记录的结果是一致的。但还是没有解决幻读(Phantom Read)的问题。所谓幻读：值得是当某个事务在读取某个范围的记录是，另一个事务又在该范围内插入了新的记录，当之前事务再次读取该范围的记录时，会产生幻行(Phantom Row)。不过Mysql的InnoDB存储引擎通过多版本并发控制(MVCC)解决幻读的问题。该级别是Mysql的默认事务隔离级别。 - Serializable(可串行化):该级别是最高的隔离级别。他通过强制事务串行执行，避免了前面的幻读问题。该级别都会在读取的每一行数据都加上锁，所以可能导致大量的超时和锁竞争的问题。实际应用中很好使用这个隔离级别，只要在非常需要确保数据的只执行而且可以接受没有并发情况下，才会考虑采用该级别。
Java事务的类型
Java事务的类型有三种：JDBC事务、JTA（Java Transaction API）事务、容器事务。
- JDBC事务
JDBC事务是用Connection对象控制的。JDBC Connection接口(java.sql.Connection)提供的两种事务模式：自动提价破和手动提交。java.sql.Connection提供了一下的控制事务的方法：
public void setAutoCommit(boolean)
public boolean getAutoCommit()
public void commit()
public void rollback()
使用JDBC事务界定时，你可以将多个SQL语句结合到一个事务中。JDBC事务的一个缺点是事务只能用于一个数据库连接。一个JDBC事务不能跨越多个数据库。
- JTA(Java Transation API)事务
JTA是一种高层的，已实现无关的，与协议无关的API，应用程序和应用服务器可以使用JTA来访问事务。
JTA允许用用程序执行分布式处理——在一个或多个网络计算机资源访问并且更新数据，这些数据可以分布在多个数据库上。JDBC驱动程序的JTA支持极大的增强数据访问能力。
如果使用JTA界定事务，那么就需要实现javax.sql.XADataSoure、javax.sql.XAConnection和java.sqlXAResource接口的JDBC驱动程序。一个实现了这些接口的驱动程序将可以参与到JTA事务。一个XADataSource对象就是一个XAConnection对象的工厂。XAConnection是参与JTA事务的JDBC连接。
需要将应用服务器的管理工具设置XADataSource。从应用服务器和JDBC驱动程序的文档中可以了解到相关的指导。
J2EE应用车需利用JNDI查询数据源。一旦用冲程序找到数据源对象，他就调用javax.sql.DataSource.getConnection()以获得数据库的连接。
XA连接与非XA连接不通。一定记住XA连接参与了JTA事务。这意味着XA连接不支持JDBC的自动提交功能。同时,应用程序一定不对XA连接调用java.sql.Connection.commit()或者java.sql.Connection.rollback()。
相反，应用程序应该使用UserTransaction.begin()、UserTransaction.commit()和UserTransaction.rollback()。
- 容器事务
容器事务主要是J2EE应用服务器提供的，容器事务大多是基于JTA完成，这是一个基于JNDI的，相当复杂的API实现。相对编码实现JTA事务管理， 我们可以通过EJB容器提供的容器事务管理机制（CMT）完成同一个功能，这项功能由J2EE应用服务器提供。这使得我们可以简单的指定将哪个方法加入事 务，一旦指定，容器将负责事务管理任务。这是我们土建的解决方式，因为通过这种方式我们可以将事务代码排除在逻辑编码之外，同时将所有困难交给J2EE容 器去解决。使用EJB CMT的另外一个好处就是程序员无需关心JTA API的编码，不过，理论上我们必须使用EJB.
三种Java事务差异
- JDBC事务控制的局限性在一个数据库连接内，但是其使用简单。
- JTA事务的功能强大，事务可以跨越多个数据库或多个DAO，使用也比较复杂。
- 容器事务，主要指的是J2EE应用服务器提供的事务管理，局限于EJB应用使用。
总结
Java事务控制是构建J2EE应用不可缺少的一部分，合理选择应用何种事务对整个应用系统来说至关重要。一般说来，在单个JDBC 连接连接的情况下可以选择JDBC事务，在跨多个连接或者数据库情况下，需要选择使用JTA事务
Code
Connection conn ;
try {
// 获取数据连接
conn = DriverManager.getConnection();
// 关闭自动提交的机制
conn.setAutoCommit(false);
// 设置事务隔离级别
conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE);
Statement stmt = conn.createStatement();
int rows = stmt.executeUpdate("INSERT INTO t_topic VALUES(1,'tom')");
rows = stmt.executeUpdate("UPDATE t_user set topic_nums=topic_nums+1 WHERE user_id=1");
conn.commit(); // 提交事务
}catch(Exception e) {
conn.rollback(); // 回滚事务
}finally {
...
}
}
