MySQL-事务

小悟空GK

于 2023-08-31 19:58:54 发布

阅读量82

点赞数

文章标签： mysql 数据库

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_48114126/article/details/132610488

版权

1 数据库事务介绍

事务：一组逻辑操作单元,使数据从一种状态变换到另一种状态。
事务处理（事务操作）：保证所有事务都作为一个工作单元来执行，即使出现了故障，都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时，要么所有的事务都被提交(commit)，那么这些修改就永久地保存下来；要么数据库管理系统将放弃所作的所有修改，整个事务**回滚(rollback)**到最初状态。
为确保数据库中数据的一致性，数据的操纵应当是离散的成组的逻辑单元：当它全部完成时，数据的一致性可以保持，而当这个单元中的一部分操作失败，整个事务应全部视为错误，所有从起始点以后的操作应全部回退到开始状态。

2 JDBC事务处理

数据一旦提交，就不可回滚。
数据什么时候意味着提交？
- 当一个连接对象被创建时，默认情况下是自动提交事务：每次执行一个 SQL 语句时，如果执行成功，就会向数据库自动提交，而不能回滚。
- **关闭数据库连接，数据就会自动的提交。**如果多个操作，每个操作使用的是自己单独的连接，则无法保证事务。即同一个事务的多个操作必须在同一个连接下。
JDBC程序中为了让多个 SQL 语句作为一个事务执行：
- 调用 Connection 对象的 setAutoCommit(false); 以取消自动提交事务
- 在所有的 SQL 语句都成功执行后，调用 commit(); 方法提交事务
- 在出现异常时，调用 rollback(); 方法回滚事务
若此时 Connection 没有被关闭，还可能被重复使用，则需要恢复其自动提交状态 setAutoCommit(true)。尤其是在使用数据库连接池技术时，执行close()方法前，建议恢复自动提交状态。

案例：用户AA向用户BB转账100

    @Test
    public void test1() {
        Connection conn = null;
        PreparedStatement ps = null;

        try {
            conn = JdbcUtil.getConnection();
            // 2.开启事务
            conn.setAutoCommit(false);
            // 3.进行数据库操作
            String sql1 = "update user_table set balance = balance - 100 where user = ?";
            ps = conn.prepareStatement(sql1);
            ps.setString(1, "AA");
            ps.executeUpdate();

            // 模拟网络异常
//            int i = 10 / 0;

            String sql2 = "update user_table set balance = balance + 100 where user = ?";
            ps = conn.prepareStatement(sql2);
            ps.setString(1, "BB");
            ps.executeUpdate();
            // 4.若没有异常，则提交事务
            conn.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            // 5.若有异常，则回滚事务
            try {
                conn.rollback();
            } catch (SQLException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }
        } finally {
            try {
                ps.close();
            } catch (SQLException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
      
        }
    }

使用事务以后的通用的增删改操作：（操作数据库）

//使用事务以后的通用的增删改操作（version 2.0）
 public void update(Connection conn ,String sql, Object... args) {
     PreparedStatement ps = null;
     try {
         // 1.获取PreparedStatement的实例 (或：预编译sql语句)
         ps = conn.prepareStatement(sql);
         // 2.填充占位符
         for (int i = 0; i < args.length; i++) {
             ps.setObject(i + 1, args[i]);
         }
         // 3.执行sql语句
         ps.execute();
     } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
     } finally {
         // 4.关闭资源
         JDBCUtils.closeResource(null, ps);
 
     }
 }

3 事务的ACID属性

**原子性（Atomicity）**原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。
**一致性（Consistency）**事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。
**隔离性（Isolation）**事务的隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰，即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
**持久性（Durability）**持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来的其他操作和数据库故障不应该对其有任何影响

3.1 数据库的并发

对于同时运行的多个事务, 当这些事务访问数据库中相同的数据时, 如果没有采取必要的隔离机制, 就会导致各种并发问题:
- 脏读: 对于两个事务 T1, T2, T1 读取了已经被 T2 更新但还没有被提交的字段。之后, 若 T2 回滚, T1读取的内容就是临时且无效的。
- 不可重复读: 对于两个事务T1, T2, T1 读取了一个字段, 然后 T2 更新了该字段。之后, T1再次读取同一个字段, 值就不同了。
- 幻读: 对于两个事务T1, T2, T1 从一个表中读取了一个字段, 然后 T2 在该表中插入了一些新的行。之后, 如果 T1 再次读取同一个表, 就会多出几行。
数据库事务的隔离性: 数据库系统必须具有隔离并发运行各个事务的能力, 使它们不会相互影响, 避免各种并发问题。
一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别。数据库规定了多种事务隔离级别, 不同隔离级别对应不同的干扰程度, 隔离级别越高, 数据一致性就越好, 但并发性越弱。

3.2 四种隔离级别

数据库提供的四种事务隔离级别：

隔离级别	描述
READ UNCOMMITTED(读未提交数据)	允许事务读取未被其他事物提交的变更，不可重复读和幻读的问题都会出现
READ COMMITED(读已提交数据)	只允许事务读取已经被其他事务提交的变更，可以避免脏读，但不可重复读和幻读问题仍可能出现
REPEATABLE READ(可重复读)	确保事务可以多次从一个字段中读取相同的值，在这个事务持续期间，禁止其他事务对这个字段进行更新，可以避免脏读和不可重复读，但是幻读问题仍然存在
SERIALIZABLE(串行化)	确保事务可以从一个表中读取相同的行，在这个事务持续期间，禁止其他事务对该表执行插入，更新和删除操作，所有并发问题都可以避免，但是性能十分低下

Oracle 支持的 2 种事务隔离级别：READ COMMITED, SERIALIZABLE。 Oracle 默认的事务隔离级别为: READ COMMITED 。
Mysql 支持 4 种事务隔离级别。Mysql 默认的事务隔离级别为: REPEATABLE READ。

3.3 在MySQL中设置隔离级别

每启动一个 mysql 程序, 就会获得一个单独的数据库连接. 每个数据库连接都有一个全局变量 @@tx_isolation, 表示当前的事务隔离级别。
查看当前的隔离级别

SELECT @@tx_isolation; ## 5.7
select @@transaction_isolation; ## 8.0

设置当前MySQL连接的隔离级别：

set session transaction isolation level read committed;

设置数据库系统的全局的隔离级别：

set global transaction isolation level read committed;

3.3.1 读未提交

事务窗口解析

3.3.2 读已提交

设置隔离级别为读已提交

set session transaction isolation level read committed;

未提交时

提交后

事务窗口解析：

3.3.3 可重复读

设置事务隔离级别：

 set session transaction isolation level repeatable read; #设置可重复读

提交前：

提交后：

解析：

3.3.4 幻读现象

幻读是在数据库中出现的一种并发控制问题，它指的是在一个事务中多次执行相同的查询语句，但结果集却不同，就好像出现了幻觉一样。

具体来说，幻读主要发生在以下场景中：

并发事务中的插入操作：在一个事务中，首先执行了一个查询语句并获取了一定范围内的数据行，然后另一个事务在该范围内插入了新的数据行，接着原事务再次执行同样的查询，就会发现之前未出现的新的数据行，导致出现幻读。
并发事务中的删除操作：在一个事务中，首先执行了一个查询语句并获取了一定范围内的数据行，然后另一个事务在该范围内删除了部分数据行，接着原事务再次执行同样的查询，就会发现之前存在的数据行消失了，同样导致出现幻读。

在隔离级别为读已提交时（Read Committed），数据库会通过锁机制或多版本并发控制（MVCC）来解决幻读的问题。而在隔离级别为可重复读（Repeatable Read）或串行化（Serializable）时，数据库会使用锁机制来解决幻读。

为了避免幻读问题，可以采取以下措施：

升级事务隔离级别：将隔离级别提升到可重复读（Repeatable Read）或串行化（Serializable），这样可以通过锁机制来避免幻读。
显示加锁：在需要避免幻读的查询语句中，使用锁机制（如共享锁或排他锁）来确保数据的一致性。
使用乐观并发控制（Optimistic Concurrency Control）：通过版本号或时间戳等机制，在执行更新操作之前检查数据是否发生变化，从而避免幻读。

需要根据具体的业务需求和数据访问模式来选择合适的并发控制方法和事务隔离级别，以避免幻读问题的出现。

事务1

Microsoft Windows [版本 10.0.19045.3086]
(c) Microsoft Corporation。保留所有权利。

C:\Users\Administrator>mysql -u root -p123456
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 30
Server version: 8.0.22 MySQL Community Server - GPL

Copyright (c) 2000, 2020, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> use test;
Database changed
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into user_table('FF','44445555',445);
ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near ''FF','44445555',445)' at line 1
mysql> insert into user_table(user,password,balance)values('王五','1234',3500);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into user_table(user,password,balance)values('王六','1234',3500);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> commit；
    -> ^C
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> commit；

事务2

Microsoft Windows [版本 10.0.19045.3086]
(c) Microsoft Corporation。保留所有权利。

C:\Users\Administrator>mysql -u root -p123456
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 31
Server version: 8.0.22 MySQL Community Server - GPL

Copyright (c) 2000, 2020, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> use test;
Database changed
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update user_table set balance = 4500 where user ='张三'；
    -> ^C
mysql> update user_table set balance = 4500 where user ='张三';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Rows matched: 0  Changed: 0  Warnings: 0

mysql> update user_table set balance = 4500 where user ='王五';
^C -- query aborted
ERROR 1317 (70100): Query execution was interrupted
mysql> select * from user_table;
+--------+----------+---------+
| user   | password | balance |
+--------+----------+---------+
| AA     | 123456   |    6100 |
| BB     | 654321   |    1000 |
| CC     | abcd     |    2000 |
| DD     | abcder   |    3000 |
| EE     | 123456   |    5000 |
| ff     | 123456   |    6666 |
| 王五   | 1234     |    3500 |
+--------+----------+---------+
7 rows in set (0.00 sec)

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from user_table;
+--------+----------+---------+
| user   | password | balance |
+--------+----------+---------+
| AA     | 123456   |    6100 |
| BB     | 654321   |    1000 |
| CC     | abcd     |    2000 |
| DD     | abcder   |    3000 |
| EE     | 123456   |    5000 |
| ff     | 123456   |    6666 |
| 王五   | 1234     |    3500 |
+--------+----------+---------+
7 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from user_table;
+--------+----------+---------+
| user   | password | balance |
+--------+----------+---------+
| AA     | 123456   |    6100 |
| BB     | 654321   |    1000 |
| CC     | abcd     |    2000 |
| DD     | abcder   |    3000 |
| EE     | 123456   |    5000 |
| ff     | 123456   |    6666 |
| 王五   | 1234     |    3500 |
+--------+----------+---------+
7 rows in set (0.00 sec)

mysql> update user_table set balance = 4500 where user ='王六';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from user_table;
+--------+----------+---------+
| user   | password | balance |
+--------+----------+---------+
| AA     | 123456   |    6100 |
| BB     | 654321   |    1000 |
| CC     | abcd     |    2000 |
| DD     | abcder   |    3000 |
| EE     | 123456   |    5000 |
| ff     | 123456   |    6666 |
| 王六   | 1234     |    4500 |
| 王五   | 1234     |    3500 |
+--------+----------+---------+
8 rows in set (0.00 sec)

mysql>