10.8 事务处理

一、事务的概念和MySQL事务支持

1、概念：事务是由一步或几步数据库操作序列组成的逻辑单元，这系列的操作要么全部执行，要么全部放弃执行。程序和事务是两个不同的概念。一般而言，一段程序包含多个事务。

2、事务的四个特性（简称为ACID性）：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持续性（Durability）。

（1）原子性：事务是应用中最小的执行单位，就如原子是自然界最小颗粒，具有不可再分的特征一样，事务是应用中不可再分的最小逻辑执行体。

（2）一致性：事务执行的结果，必须使数据库从一个一致性状态，变到另一个一致性状态。当数据库只包含事务成功提交的结果时，数据库处于一致性状态。如果系统运行发生中断，某个事务尚未完成就被迫中断，而该未完成的事务对数据库所做的修改已被写入数据库。此时，数据库就处于一种不正确的状态。

（3）隔离性：各个事务的执行互不干扰，任意一个事务的内部操作对其他并发的事务都是隔离的。也就是说，并发执行的事务之间不能看到对方的中间状态，并发执行的事务之间不能互相影响。

（4）持续性：持续性也称为持久性，指事务一旦提交，对数据所做的任何改变都要记录到永久存储器中，通常就是保存进物理数据库。

3、数据库的事务由下列语句组成：
（1）一条DML语句，经过这组DML语句修改后的数据将保持较好的一致性。

（2）一条DDL语句。

（3）一条DCL语句。

DDL和DCL语句最多只有一条，因为DDL和DCL语句都会导致事务立即提交。

4、事务提交方式

当事务所包含的全部数据库操作都执行后，应该提交（commit）事务，这些修改永久生效。

★显式提交：使用commit

★自动提交：执行DDL或DCL语句，或者程序正常退出。

不管是显式提交还是隐式提交，都会结束当前事务。

5、事务回滚

当事务所包含的任意一个数据库操作执行失败后，应该回滚（rollback）事务，使事务中所做的修改全部失效。事务回滚有两种方式：

★显式回滚：使用rollback。

★自动回滚：系统错误或者强行退出。

不管是显式回滚还是隐式回滚，都会结束当前事务。

7、关闭自动提交、开启事务

MySQL默认关闭事务（即打开自动提交），在默认情况下，用户在MySQL控制台输入一条DML语句，这条DML语句将会立即保存到数据库里。为了开启MySQL事务支持，可以显式调用如下命令：

SET AUTOCOMMIT={0|1}   0为关闭自动提交，即开启事务

　　提示：自动提交和事务开启刚好相反，如果开启自动提交就是关闭事务；关闭自动提交就是开启事务。

　　一旦在MySQL命令行窗口输入SET AUTOCOMMIT=0开启事务，该命令行窗口里所有DML语句都不会立即生效，上一个事务结束后第一条DML语句将开始一个新的事务，而后续执行的所有SQL语句都处在该事务中，除非显式使用Commit来提交事务，或者正常退出，或者运行DDL、DCL语句导致事务隐式提交。当然也可以使用rollback回滚来结束事务，使用rollback结束事务将导致本次DML语句所做的修改全部失效。

 　　一个MySQL命令窗口代表一次连接Session，在该窗口设置SET AUTOCOMMIT=0相当于关闭该连接Session的自动提交，对其他连接不会有影响。

　　如果不想关闭整个命令窗口的自动提交，而只是想暂时性地开始一次事务,则可以使用MySQL提供的star transaction或begin两个命令，它们都表示临时性地开始一次事务，处于star transaction或begin后的DML语句不会立即生效，除非使用commit显式提交事务，或者执行DDL、DCL语者来隐式提交事务。

如下SQL语句不会对数据库产生任何影响：

#临时开启事务
begin；
#向student_table1插入三条记录
insert into student_table1
values(null,'xx',1);
insert into student_table1
values(null,'yy',1);
insert into student_table1
values(null,'zz,1);
#查询student_table1表的记录
select *from student_table1;#①
#回滚事务
rollback；
#再次查询
select * from student_table1 ;#②

上面的第①条查询语句将会看到刚刚插入的3条记录，如果打开MySQL的其他命令窗口将看不到这三条记录——这正体现了事务的隔离性。接着程序rollback了事务中的全部修改，执行第②条查询语句将看到数据库又恢复到了事务开始前的状态。

不管是显式提交还是隐式提交，都会结束当前事务；不管是显式回滚还是隐式回滚，都会结束当前事务。

除此之外，MySQL还提供了savepoint来设置事务的中间点，通过使用savepoint设置事务中间点还可以让事务回滚到指定中间点，而不是回滚全部事务。如下SQL语句设置了一个中间点：

savapoint a;

回滚到指定中间点：

rollback a;

普通的提交、回滚都会结束当前事务，但回滚到指定中间点因为依然处于事务中，所以不会结束当前事务。

二、JDBC事务支持

JDBC也提供了事务支持，JDBC连接的事务支持由Connection提供，Connection默认打开自动提交，即关闭事务，在这种情况下，每条SQL语句一旦执行，并会立即提交到数据库中，永久有效，无法对其进行回滚操作。

1、关闭自动提交，开启事务

可以调用Connection的setAutoCommite()方法来关闭自动提交，开启事务，代码如下：

//关闭自动提交，开启事务
conn.setAutoCommit(false);

 2、返回连接的自动提交模式

调用Connection提供的getAutoCommit()方法来返回该连接的自动提交模式。

3、提交事务

一旦事务开始以后，程序就可以像平常一样创建Statement对象，创建Statement对象之后，可以执行任意多条DML语句，代码如下：

stmt.executeUpdate(...);
stmt.executeUpdate(...);
stmt.executeUpdate(...);

 上面的SQL语句虽然被执行，但这些语句所做的修改不会生效，因为事务还未结束。如果所有的SQL语句都执行成功，程序可以调用Connection的commit()方法来提交事务，代码如下：

//提交事务
conn.commit();

4、回滚事务

如果任意一条SQL语句执行失败，则应该使用Connection的rollback()方法来回滚事务。

#回滚事务
conn.rollback();

下面程序示范了当程序出现了未处理的SQLException异常时，系统将自动回滚事务。实际上，当Connection遇到一个未处理的SQLException异常时，系统会非常正常退出，事务也会自动回滚。但如果程序不活了该异常，则需要在程序中显式回滚事务。

package section7;

import java.io.FileInputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;

public class TransactionTest
{
    private  String  driver;
    private  String url;
    private String user;
    private String pass;
    public void initParam(String paramFile)
        throws Exception
    {
        //使用Properties类加载属性
        Properties props=new Properties();
        props.load(new FileInputStream(paramFile));
        driver=props.getProperty("driver");
        user=props.getProperty("user");
        url=props.getProperty("url");
        pass=props.getProperty("pass");
    }
    public void insertInTransaction(String[] sqls)
        throws Exception
    {
        //加载驱动
        Class.forName(driver);
        try(
                Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,pass);
                )
        {
            //关闭自动提交
            conn.setAutoCommit(false);
            try(
                    //使用Connection创建一个Statementd对象
                    Statement stmt=conn.createStatement()
                    )
            {
                //循环多次执行SQL语句
                for(var sql:sqls)
                {
                    stmt.executeUpdate(sql);

                }
            }
            //提交事务
            conn.commit();
        }
    }
    public static void main(String[] args)
        throws Exception
    {
        var tt=new TransactionTest();
        tt.initParam("src\\mysql.ini");
        var sqls=new String[]{
                "insert into student_table values(null,'aaa',1);",
                "insert into student_table values(null,'bbb',1);",
                "insert into student_table values(null,'ccc',1);",
                //下面这条语句将会违反外键约束
                //因为teacher_table表中没有ID为5的记录
                "insert into student_table1 values(null,'aaa',5);"//①
        };
        tt.insertInTransaction(sqls);
    }
}

上面程序中执行到第4条sql语句时，这条语句将出现外键约束异常，该异常没有得到处理，引起程序的非正常结束，所事务自动回滚。

 Connection也提供了设置中间点的方法：

1、Savepoint setSavePoint():在当前事务中创建一个未命名的中间点，并返回该中间点的Savepoint 对象。

 2、Savepoint setSavePoint(String name):在当前事务中创建一个指定名称的中间点，并返回该中间点的Savepoint 对象。(没有太大必要指定中间点名称)

Connection提供rollback(Savepoint savepoint)方法回滚到指定中间点。

三、使用批量更新

JDBC还提供了一个批量更新功能，使用批量更新时，多条SQL语句将被作为一批操作被同时收集，并同时提交。

提示：批量更新批量必须得到底层数据库的支持，可以通过调用MetabaseMetaData的supportsBatchUpdates()方法来查看底层数据库是否支持批量操作。

批量跟新步骤：

①先创建一个Statement对象，然后利用该对象的addBatch()方法将多条SQL语句收集起来。

②最后调用Java 8为Statement对象新增的executeLargeBatch()(或原有的executeBatch())方法同时执行这些SQL语句。

下面代码示范了如何执行这些批量更新：

Statement stmt=conn.createStatement();
//使用Statement同时收集多条SQL语句
stmt.addBatch(sql1);
stmt.addBatch(sql2);
stmt.addBatch(sql3);
...
//同时执行所有的SQL语句
stmt.executeLargeBatch();

 执行executeLargeBatch()方法将返回一个long[]数组，因为使用Statement执行DDL、DML语句都将返回一个long值，而执行多条DDL、DML语句将返回多个long值，多个long值就组成这个long[]数组。如果在批量更新的addBatch()方法中添加了select查询语句，程序将直接出现错误。

为了让批量操作可以正确地处理错误，必须把批量执行的操作视为单个事务，如果批量更新在执行过程中失败，则让事务回滚到批量操作开始之前的状态。为了达到这种效果，程序应该在开始批量操作之前先关闭自动提交，然后开始收集更新语句，当批量操作执行结束后，提交事务，并恢复之间的提交模式。如下代码示范了JDBC的批量更新：

package section7;

import java.io.FileInputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.Driver;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;

public class BatchTest
{
    private  String  driver;
    private  String url;
    private String user;
    private String pass;
    public void initParam(String paramFile)
            throws Exception
    {
        //使用Properties类加载属性
        Properties props=new Properties();
        props.load(new FileInputStream(paramFile));
        driver=props.getProperty("driver");
        user=props.getProperty("user");
        url=props.getProperty("url");
        pass=props.getProperty("pass");
    }
    public void insertBatch(String[] sqls)
        throws Exception
    {
        //加载驱动
        Class.forName(driver);
        try(
                Connection conn= DriverManager.getConnection(url,user,pass)
                )
        {
            //保存当前的自动提交模式
            boolean autoCommit=conn.getAutoCommit();
            //关闭自动提交
            conn.setAutoCommit(false);
            try(
                    //使用Connection创建一个Statement对象
                    Statement stmt=conn.createStatement()
                    )
            {
                //for循环多次执行SQL语句
                for(var sql:sqls)
                {
                    stmt.addBatch(sql);
                }
                //提交所有的SQL语句
                stmt.executeLargeBatch();
                //提交修改
                conn.commit();
                //恢复原有的自动提交模式
                conn.setAutoCommit(autoCommit);
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args)
        throws Exception
    {
        var bt=new BatchTest();
        bt.initParam("src\\mysql.ini");
        var sqls=new String[]{
                "insert into student_table values(null,'aaa',1)",
                "insert into student_table values(null,'bbb',1)",
                "insert into student_table values(null,'ccc',1)"
        };
        bt.insertBatch(sqls);
    }
}