事务及四大特性

1 什么是事务

数据库事务(Database Transaction)，是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作，要么完全地执行，要么完全地不执行。

简单的说：事务就是将一堆SQL(通常是增删改操作)的执行绑在一起，要么都执行成功，要么都执行失败，即都执行成功才算成功，否则就会恢复到这堆SQL执行之前的状态。

下面以银行转账为例，张三转100块到李四的账户，这至少需要两条SQL语句：

l 给张三的账户减去100元；

update 账户表 set money=money-100 where name=‘张三’;

l 给李四的账户加上100元。

update 账户表 set money=money+100 where name=‘李四’;

如果在第一条SQL语句执行成功后，在执行第二条SQL语句之前，程序被中断了（可能是抛出了某个异常，也可能是其他什么原因），那么李四的账户没有加上100元，而张三却减去了100元。这肯定是不行的。

你现在可能已经知道什么是事务了吧！在上面整个转账过程中执行的所有SQL语句会在一个事务中，而事务中的多个操作，要么全都成功，要么全都失败，不可能存在成功一半的情况。

也就是说给张三的账户减去100元如果成功了，那么给李四的账户加上100元的操作也必须是成功的；否则，给张三减去100元以及给李四加上100元都是失败的。

2 事务的四大特性

事务的四大特性(ACID)是：

(1)原子性（Atomicity）：事务中所有操作是不可再分割的原子单位。事务中所有操作要么全部执行成功，要么全部执行失败。

(2)一致性（Consistency）：事务执行后，数据库状态与其它业务规则保持一致。如转账业务，无论事务执行成功与否，参与转账的两个账号金额之和应该是不变的。

(3)隔离性（Isolation）：隔离性是指在并发操作中，不同事务之间应该隔离开来，使每个并发中的事务不会相互干扰。也就是说，在事中务查看数据更新时，数据所处的状态要么是另一事务修改它之前的状态，要么是另一事务修改它之后的状态，事务不会查看到中间状态的数据。例如：在A事务中，查看另一B事务(正在修改张三的账户金额)中张三的账户金额，要查看到B事务之前的张三的账户金额，要么查看到B事务之后张三的账户金额。

(4)持久性（Durability）：一旦事务提交成功，事务中所有的数据操作都必须被持久化到数据库中，即使提交事务后，数据库马上崩溃，在数据库重启时，也必须能保证通过某种机制恢复数据。

3 MySQL中的事务

临时生效设置方法：
下面是将自动提交功能置为ON以及置为OFF的具体语法。
将自动提交功能置为ON
SET AUTOCOMMIT=1;

将自动提交功能置为OFF
SET AUTOCOMMIT=0;

永久生效设置方法：
通过修改配置文件my.cnf文件，通过vim编辑my.cnf文件，在[mysqld]（服务器选项下）添加:
autocommit=0

在默认情况下，MySQL每执行一条SQL语句，都是一个单独的事务。如果需要在一个事务中包含多条SQL语句，那么需要开启事务和结束事务。

l 开启事务：start transaction；

l 结束事务：commit（提交事务）或rollback（回滚事务）。

在执行SQL语句之前，先执行strat transaction，这就开启了一个事务（事务的起点），然后可以去执行多条SQL语句，最后要结束事务，commit表示提交，即事务中的多条SQL语句所做出的影响会持久化到数据库中。或者rollback，表示回滚，即回滚到事务的起点，之前做的所有操作都被撤消了！

下面演示A账户给B账户转账的例子：

** 准备数据：-- 1、创建数据库jt_db数据库(如果不存在才创建)
create database if not exists jt_db charset utf8;
use jt_db; -- 选择jt_db数据库-- 2、在 jt_db 库中创建 acc 表(银行账户表), 要求有id(主键),name(姓名),money(账户金额)
drop table if exists acc;
create table acc(id int primary key auto_increment,name varchar(50),money double
);-- 3、往 acc 表中, 插入2条记录
insert into acc values(null,'A',1000);
insert into acc values(null,'B',1000);-- 查询acc表中的所有记录
select * from acc;下面分别演示事务开启及执行一系列SQL之后，回滚事务、提交事务及中断操作的效果。
rollback（回滚事务）：-- 查询acc账户表中A和B的金额
select * from acc;-- 开启事务
start transaction;-- 开始转账，A账户减去100元
update acc set money=money-100 where name='A';-- 查询acc账户表中A和B的金额
select * from acc;-- B账户增加100元
update acc set money=money+100 where name='B';-- 查询acc账户表中A和B的金额
select * from acc;-- 回滚事务
rollback;-- 再次查询acc账户表中A和B的金额
select * from acc;commit（提交事务）：
-- 将上面的操作再做一次，最后将rollback替换为commit，即提交事务
commit;中断操作
-- 将上面的操作再做一次，最后将rollback替换为quit，即中断操作
quit;

事务并发读问题

1 事务并发读问题

多个事务对相同的数据同时进行操作，这叫做事务并发。

在事务并发时，如果没有采取必要的隔离措施，可能会导致各种并发问题，破坏数据的完整性等。这些问题中，其中有三类是读问题，分别是：脏读、不可重复读、幻读。

(1)脏读（dirty read）：读到另一个事务的未提交更新数据，即读取到了脏数据；

例如：A给B转账100元但未提交事务，在B查询后，A做了回滚操作，那么B查询到了A未提交的数据，就称之为脏读。

(2)不可重复读（unrepeatable read）：对同一记录的两次读取不一致，因为另一事务对该记录做了修改（是针对修改操作）

例如：在事务1中，前后两次查询A账户的金额，在两次查询之间，另一事物2对A账户的金额做了修改，此种情况可能会导致事务1中，前后两次查询的结果不一致。这就是不可重复度

(3)幻读（虚读）（phantom read）：对同一张表的两次查询不一致，因为另一事务插入了一条记录(是针对插入或删除操作)；

注意:mysql默认的是不允许出现脏读和不可重复读，所以在下面演示之前需要设置mysql允许出现脏读、不可重复读等。

set tx_isolation=‘read-uncommitted’;

脏读示例：

-- 在窗口1中，开启事务，执行A给B转账100元
set tx_isolation='read-uncommitted'; -- 允许脏读、不可重复读、幻读
use jt_db; -- 选择jt_db库
start transaction; -- 开启事务
update acc set money=money-100 where name='A';
update acc set money=money+100 where name='B';-- 在窗口2中，开启事务，查询B的账户金额
set tx_isolation='read-uncommitted'; -- 允许脏读、不可重复读、幻读
use jt_db; -- 选择jt_db库
start transaction; -- 开启事务
select * from acc where name='B'; -- 出现脏数据-- 切换到窗口1，回滚事务，撤销转账操作。
rollback; -- 回滚事务-- 切换到窗口2，查询B的账户金额
select * from acc where name='B';

在窗口2中，B看到自己的账户增加了100元（此时的数据A操作事务并未提交），此种情况称之为"脏读"。

不可重复读示例：

-- 在窗口1中，开启事务，查询A账户的金额
set tx_isolation='read-uncommitted'; -- 允许脏读、不可重复读、幻读
use jt_db; -- 选择jt_db库
start transaction; -- 开启事务
select * from acc where name='A';-- 在窗口2中，开启事务，查询A的账户金额减100
set tx_isolation='read-uncommitted'; -- 允许脏读、不可重复读、幻读
use jt_db; -- 选择jt_db库
start transaction; -- 开启事务
update acc set money=money-100 where name='A'; -- A账户减去100
select * from acc where name='A';
commit; -- 提交事务-- 切换到窗口1，再次查询A账户的金额。
select * from acc where name='A'; -- 前后查询结果不一致

在窗口1中，前后两次对同一数据(账户A的金额)查询结果不一致，是因为在两次查询之间，另一事务对A账户的金额做了修改。此种情况就是"不可以重复读"

幻读示例：

-- 在窗口1中，开启事务，查询账户表中是否存在id=3的账户
set tx_isolation='read-uncommitted'; -- 允许脏读、不可重复读、幻读
use jt_db; -- 选择jt_db库
start transaction; -- 开启事务
select * from acc where id=3;-- 在窗口2中，开启事务，往账户表中插入了一条id为3记录，并提交事务。
-- 设置mysql允许出现脏读、不可重复度、幻读
set tx_isolation='read-uncommitted';
use jt_db; -- 选择jt_db库
start transaction; -- 开启事务
insert into acc values(3, 'C', 1000);
commit; -- 提交事务-- 切换到窗口1，由于上面窗口1中查询到没有id为3的记录，所以可以插入id为3的记录。
insert into acc values(3, 'C', 1000); -- 插入会失败!

在窗口1中，查询了不存在id为3的记录，所以接下来要执行插入id为3的记录，但是还未执行插入时，另一事务中插入了id为3的记录并提交了事务，所以接下来窗口1中执行插入操作会失败。

探究原因，发现账户表中又有了id为3的记录（感觉像是出现了幻觉）。这种情况称之为"幻读"

以上就是在事务并发时常见的三种并发读问题，那么如何防止这些问题的产生？

可以通过设置事务隔离级别进行预防。

2 事务隔离级别

事务隔离级别分四个等级，在相同数据环境下，对数据执行相同的操作，设置不同的隔离级别，可能导致不同的结果。不同事务隔离级别能够解决的数据并发问题的能力也是不同的。

set tx_isolation=‘read-uncommitted’;

1、READ UNCOMMITTED（读未提交数据）

安全级别最低, 可能出现任何事务并发问题(比如脏读、不可以重复读、幻读等)

性能最好（不使用!!）

2、READ COMMITTED（读已提交数据）（Oracle默认）

防止脏读，没有处理不可重复读，也没有处理幻读；

性能比REPEATABLE READ好

3、REPEATABLE READ（可重复读）（MySQL默认）

防止脏读和不可重复读，不能处理幻读问题；

性能比SERIALIZABLE好

4、SERIALIZABLE（串行化）

不会出现任何并发问题，因为它是对同一数据的访问是串行的，非并发访问的；

性能最差；

MySQL的默认隔离级别为REPEATABLE READ，即可以防止脏读和不可重复读

3 设置隔离级别

0、MySQL查询当前的事务隔离级别

select @@tx_isolation;

1、MySQL设置事务隔离级别（了解）

(1) set tx_isolation=‘read-uncommitted’;

安全性最差，容易出现脏读、不可重复读、幻觉读，但性能最高

(2) set tx_isolation=‘read-committed’;

安全性一般，可防止脏读，但容易出现不可重复读、幻觉读

(3) set tx_isolation=‘repeatable-read’;

安全性较好，可防止脏读、不可重复读，但是容易出现幻读

(4) set tx_isolation=‘serialiable’;

安全性最好，可以防止一切事务并发问题，但是性能最差。

2、JDBC设置事务隔离界别

JDBC中通过Connection提供的方法设置事务隔离级别：

Connection. setTransactionIsolation(int level)

参数可选值如下：

Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED 1（读未提交数据）

Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED 2（读已提交数据）

Connection.TRANSACTION_REPEATABLE_READ 4（可重复读）

Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE 8（串行化）

Connection.TRANSACTION_NONE 0（不使用事务）

提示：在开发中，一般情况下不需要修改事务隔离级别

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