【大话Hibernate】hibernate事务管理

事务（Transaction）是工作中的基本逻辑单位，可以用于确保数据库能够被正确修改，避免数据只修改了一部分而导致数据不完整，或者在修改时受到用户干扰。数据库向用户提供保存当前程序状态的方法，叫事务提交（commit）；当事务执行过程中，使数据库忽略当前的状态并回到前面保存的状态的方法叫事务回滚（rollback）。

1、事务的特性

事务具备原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）4个属性，简称ACID。下面对这4个特性分别进行说明。
原子性：将事务中所做的操作捆绑成一个原子单元，即对于事务所进行的数据修改等操作，要么全部执行，要么全部不执行。
一致性：事务在完成时，必须使所有的数据都保持一致状态，而且在相关数据中，所有规则都必须应用于事务的修改，以保持所有数据的完整性。事务结束时，所有的内部数据结构都应该是正确的。
隔离性：由并发事务所做的修改必须与任何其他事务所做的修改相隔离。事务查看数据时数据所处的状态，要么是被另一并发事务修改之前的状态，要么是被另一并发事务修改之后的状态，即事务不会查看由另一个并发事务正在修改的数据。这种隔离方式也叫可串行性。
持久性：事务完成之后，它对系统的影响是永久的，即使出现系统故障也是如此。

2 、事务隔离

事务隔离意味着对于某一个正在运行的事务来说，好像系统中只有这一个事务，其他并发的事务都不存在一样。在大部分情况下，很少使用完全隔离的事务。但不完全隔离的事务会带来如下一些问题。

更新丢失（Lost Update）：两个事务都企图去更新一行数据，导致事务抛出异常退出，两个事务的更新都白费了。

脏数据（Dirty Read）：如果第二个应用程序使用了第一个应用程序修改过的数据，而这个数据处于未提交状态，这时就会发生脏读。第一个应用程序随后可能会请求回滚被修改的数据，从而导致第二个事务使用的数据被损坏，即所谓的“变脏”。

不可重读（Unrepeatable Read）：一个事务两次读同一行数据，可是这两次读到的数据不一样，就叫不可重读。如果一个事务在提交数据之前，另一个事务可以修改和删除这些数据，就会发生不可重读。

幻读（Phantom Read）：一个事务执行了两次查询，发现第二次查询结果比第一次查询多出了一行，这可能是因为另一个事务在这两次查询之间插入了新行。针对由事务的不完全隔离所引起的上述问题，提出了一些隔离级别，用来防范这些问题。

读操作未提交（Read Uncommitted）：说明一个事务在提交前，其变化对于其他事务来说是可见的。这样脏读、不可重读和幻读都是允许的。当一个事务已经写入一行数据但未提交，其他事务都不能再写入此行数据；但是，任何事务都可以读任何数据。这个隔离级别使用排写锁实现。

读操作已提交（Read Committed）：读取未提交的数据是不允许的，它使用临时的共读锁和排写锁实现。这种隔离级别不允许脏读，但不可重读和幻读是允许的。

可重读（Repeatable Read）：说明事务保证能够再次读取相同的数据而不会失败。此隔离级别不允许脏读和不可重读，但幻读会出现。

可串行化（Serializable）：提供最严格的事务隔离。这个隔离级别不允许事务并行执行，只允许串行执行。这样，脏读、不可重读或幻读都可发生。

在一个实际应用中，开发者经常不能确定使用什么样的隔离级别。太严厉的级别将降低并发事务的性能，但是不足够的隔离级别又会产生一些小的Bug，而这些Bug只会在系统重负荷（也就是并发严重时）的情况下才会出现。

一般来说，读操作未提交（Read Uncommitted）是很危险的。一个事务的回滚或失败都会影响到另一个并行的事务，或者说在内存中留下和数据库中不一致的数据。这些数据可能会被另一个事务读取并提交到数据库中。这是完全不允许的。

另外，大部分程序并不需要可串行化隔离（Serializable Isolation）。虽然，它不允许幻读，但一般来说，幻读并不是一个大问题。可串行化隔离需要很大的系统开支，很少有人在实际开发中使用这种事务隔离模式。
现在留下来的可选的隔离级别是读操作已提交（Read Committed）和可重读（Repeatable Read）。Hibernate可以很好地支持可重读（Repeatable Read）隔离级别。

3、在hibernate配置文件中设置隔离级别

hibernate事务隔离级别的数字意义：

1：读操作未提交（Read Uncommitted）
2：读操作已提交（Read Committed）
4：可重读（Repeatable Read）
8：可串行化（Serializable）

设置隔离级别的两种方式：

1）、在hibernate.properties中设置：hibernate.connection.isolation 42）、在hibernate.cfg.xml中设置：<session-factory>……//把隔离级别设置为4<property name="hibernate.connection.isolation">4</property>……
</session-factory>

在开始一个事务之前，hibernate从配置文件中获得隔离级别的值。

4、在hibernate中使用JDBC和JTA（Java Transaction API）事务

说明一：Hibernate本身没有实现自己的事务管理功能，而是对底层JDBC事务或JTA事务的轻量级封装

hibernate本身没有实现自己事务管理功能，而是对
底层JDBC事务或JTA事务的轻量级封装。Hibernate将底层的JDBCTransaction或JTATransaction进行了封装，再在外面套上Transaction和Session的外壳，其实是通过委托底层的JDBC或JTA来实现事务的处理功能的。

下面我们来通过源码来看一下hibernate是如何封装的：

org.hibernate.impl.SessionImpl类(该类是会话的实现类):

public Transaction beginTransaction() throws HibernateException {errorIfClosed();if ( rootSession != null ) {log.warn( "Transaction started on non-root session" );}Transaction result = getTransaction();result.begin();return result;
}public Transaction getTransaction() throws HibernateException {errorIfClosed();return jdbcContext.getTransaction();
}

org.hibernate.jdbc.JDBCContext类：

public Transaction getTransaction() throws HibernateException {if (hibernateTransaction==null) {hibernateTransaction = owner.getFactory().getSettings().getTransactionFactory().createTransaction( this, owner );}return hibernateTransaction;
}

TransactionFactory有很多实现类：

选择最基本的org.hibernate.transaction.JDBCTransactionFactory观察一下：

public Transaction createTransaction(JDBCContext jdbcContext, Context transactionContext)throws HibernateException {return new JDBCTransaction( jdbcContext, transactionContext );
}

org.hibernate.transaction.JDBCTransaction类的说明：

Transaction implementation based on transaction management through a JDBC Connection. This the Hibernate’s default transaction strategy.

事务开始时会禁用自动提交：

public void begin() throws HibernateException {if (begun) {return;}if (commitFailed) {throw new TransactionException("cannot re-start transaction after failed commit");}log.debug("begin");try {toggleAutoCommit = jdbcContext.connection().getAutoCommit();if ( log.isDebugEnabled() ) {log.debug("current autocommit status: " + toggleAutoCommit);}if (toggleAutoCommit) {log.debug("disabling autocommit");jdbcContext.connection().setAutoCommit(false);//关闭事务自动提交}}catch (SQLException e) {log.error("JDBC begin failed", e);throw new TransactionException("JDBC begin failed: ", e);}callback = jdbcContext.registerCallbackIfNecessary();begun = true;committed = false;rolledBack = false;if ( timeout>0 ) {jdbcContext.getConnectionManager().getBatcher().setTransactionTimeout(timeout);}jdbcContext.afterTransactionBegin(this);
}

通过日志也能看出一点东西：

[2013-08-09 16:37:55] DEBUG  -> begin
[2013-08-09 16:37:55] DEBUG  -> opening JDBC connection
[2013-08-09 16:37:55] DEBUG  -> current autocommit status: false
[2013-08-09 16:37:55] DEBUG  -> generated identifier: 1, using strategy: org.hibernate.id.Assigned
[2013-08-09 16:37:55] DEBUG  -> commit

说明二：不需要显式的调用flush()方法，事务提交时会根据session的FlushMode自动触发session的flush

还是通过最基本的JDBCTransaction类看一下：

事务提交完成之后又恢复了事务的自动提交：

public void commit() throws HibernateException {if (!begun) {throw new TransactionException("Transaction not successfully started");}log.debug("commit");if ( !transactionContext.isFlushModeNever() && callback ) {transactionContext.managedFlush(); //根据FlushMode（通常为AUTO）刷新SessionnotifySynchronizationsBeforeTransactionCompletion();if ( callback ) {jdbcContext.beforeTransactionCompletion( this );}try {commitAndResetAutoCommit();//在该方法中重新开启了事务自动提交log.debug("committed JDBC Connection");committed = true;if ( callback ) {jdbcContext.afterTransactionCompletion( true, this );}notifySynchronizationsAfterTransactionCompletion( Status.STATUS_COMMITTED );}catch (SQLException e) {log.error("JDBC commit failed", e);commitFailed = true;if ( callback ) {jdbcContext.afterTransactionCompletion( false, this );}notifySynchronizationsAfterTransactionCompletion( Status.STATUS_UNKNOWN );throw new TransactionException("JDBC commit failed", e);}finally {closeIfRequired();}
}private void commitAndResetAutoCommit() throws SQLException {try {jdbcContext.connection().commit();}finally {toggleAutoCommit();}
}private void toggleAutoCommit() {try {if (toggleAutoCommit) {log.debug("re-enabling autocommit");jdbcContext.connection().setAutoCommit( true );//重新开启事务自动提交}}catch (Exception sqle) {log.error("Could not toggle autocommit", sqle);//swallow it (the transaction _was_ successful or successfully rolled back)}
}

JDBC事务默认自动提交，但是如果Hibernate的事务策略使用JDBC，在事务开始之前，Hibernate会关闭事务自动提交，在事务结束之后，重新开启事务自动提交

5、在Hibernate中使用JDBC事务

Hibernate对JDBC进行了轻量级的封装，它本身在设计时并不具备事务处理功能。Hibernate将底层的JDBCTransaction或JTATransaction进行了封装，再在外面套上Transaction和Session的外壳，其实是通过委托底层的JDBC或JTA来实现事务的处理功能的。

要在Hibernate中使用事务，可以在它的配置文件中指定使用JDBCTransaction或者JTATransaction。在hibernate.properties中，查找“transaction.factory_class”关键字，得到以下配置：

# hibernate.transaction.factory_class
org.hibernate.transaction.JTATransactionFactory
# hibernate.transaction.factory_class
org.hibernate.transaction.JDBCTransactionFactory

Hibernate的事务工厂类可以设置成JDBCTransactionFactory或者JTATransactionFactory。如果不进行配置，Hibernate就会认为系统使用的事务是JDBC事务。

在JDBC的提交模式（commit mode）中，如果数据库连接是自动提交模式（auto commit mode），那么在每一条SQL语句执行后事务都将被提交，提交后如果还有任务，那么一个新的事务又开始了。

Hibernate在Session控制下，在取得数据库连接后，就立刻取消自动提交模式，即Hibernate在一个执行Session的beginTransaction()方法后，就自动调用JDBC层的setAutoCommit(false)。如果想自己提供数据库连接并使用自己的SQL语句，为了实现事务，那么一开始就要把自动提交关掉（setAutoCommit(false)），并在事务结束时提交事务。

使用JDBC事务是进行事务管理最简单的实现方式，Hibernate对于JDBC事务的封装也很简单。下面是一个在Hibernate中使用JDBC事务的例子：

try { Session session = HibernateUtil.currentSession();Transaction tx = session.beginTransaction(); //在默认情况下，开启一个JDBC事物 for(int i=0; i<10; i++) { Student stu = new Student(); stu.setName("Student" + i); session.save(stu); } tx.commit(); //提交事务 session.close(); } catch(Exception e) {… tx.rollback(); //事务回滚 }

6、在Hibernate中使用JTA事务

JTA（Java Transaction API）是事务服务的J2EE解决方案。本质上，它是描述事务接口的J2EE模型的一部分，开发人员直接使用该接口或者通过J2EE容器使用该接口来确保业务逻辑能够可靠地运行。

JTA有3个接口，它们分别是UserTransaction接口、TransactionManager接口和Transaction接口。这些接口共享公共的事物操作，例如commit()和rollback()，但也包含特殊的事务操作，例如suspend()、resume()和enlist()，它们只出现在特定的接口上，以便在实现中允许一定程度的访问控制。

在一个具有多个数据库的系统中，可能一个程序会调用几个数据库中的数据，需要一种分布式事务，或者准备用JTA来管理跨Session的长事务，那么就需要使用JTA事务。下面介绍如何在Hibernate的配置文件中配置JTA事务。在hibernate.properties文件中设置如下（把JTATransactionFactory所在的配置行的注释符“#”取消掉）：

#hibernate.transaction.factory_classorg.hibernate.transaction.JTATransactionFactory
# hibernate.transaction.factory_classorg.hibernate.transaction.JDBCTransactionFactory

或者在hibernate.cfg.xml文件中配置如下：

<session-factory> …<property name=” hibernate.transaction.factory_class”> org.hibernate.transaction.JTATransactionFactory </property>    …
</session-factory>

下面是一个应用JTA事务的例子：


javax.transaction.UserTransaction tx = null;
tx = new initialContext().lookup(” javax.transaction.UserTransaction ”) ;
tx.begin();
Session s1 = sf.openSession();
……
s1.flush();  s1.close();
Session s2 = sf.openSession();
……
s2.flush();  s2.close();
tx.commit();