MySQL數據庫事務詳解

時間 2019-11-26

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微信公衆號【黃小斜】大廠程序員，互聯網行業新知，終身學習踐行者。關注後回覆「Java」、「Python」、「C++」、「大數據」、「機器學習」、「算法」、「AI」、「Android」、「前端」、「iOS」、「考研」、「BAT」、「校招」、「筆試」、「面試」、「面經」、「計算機基礎」、「LeetCode」等關鍵字能夠獲取對應的免費學習資料。前端

事務的概念

事務指邏輯上的一組操做，組成這組操做的各個單元，要不所有成功，要不所有不成功。
例如：A向B轉帳100元，對應於以下兩條sql語句：java

update from account set money=money+100 where name='b'; update from account set money=money-100 where name='a';

數據庫默認事務是自動提交的，也就是發一條sql它就執行一條，若是想多條sql放在一個事務中執行，則須要使用以下語句：mysql

start transaction … … commit

數據庫開啓事務命令：程序員

start transaction ：開啓事務
rollback：回滾事務
commit：提交事務

MySQL數據庫中操做事務命令

編寫測試SQL腳本，以下：面試

/* 建立數據庫 */ create database day16; use day16; /* 建立帳戶表 */ create table account ( id int primary key auto_increment, name varchar(40), money float ) character set utf8 collate utf8_general_ci; /* 插入測試數據 */ insert into account(name,money) values('aaa',1000); insert into account(name,money) values('bbb',1000); insert into account(name,money) values('ccc',1000);

下面咱們在MySQL數據庫中模擬aaa向bbb轉賬這個業務場景。算法

開啓事務(start transaction)
使用」start transaction」開啓MySQL數據庫的事務，以下所示：

咱們首先在數據庫中模擬轉帳失敗的場景，首先執行update語句讓aaa用戶的money減小100塊錢，以下圖所示：

如今假設程序拋出異常，也即該連接斷了，代碼塊沒有完成，此時數據庫會自動回滾掉此sql語句形成的影響，也就是說這條sql語句沒有執行。咱們如今就來模擬這種狀況，咱們關閉當前操做的dos命令行窗口，這樣就致使了剛纔執行的update語句的數據庫的事務沒有被提交，那麼咱們對aaa用戶的修改就不算是真正的修改了，下次在查詢aaa用戶的money時，依然仍是以前的1000，以下圖所示：
sql
提交事務(commit)
下面咱們在數據庫模擬aaa向bbb轉帳成功的場景。

咱們手動提交(commit)數據庫事務以後，aaa向bbb轉帳100塊錢的這個業務操做算是真正成功了，aaa帳戶中少了100，bbb帳戶中多了100。數據庫
回滾事務(rollback)

經過手動回滾事務，讓全部的操做都失效，這樣數據就會回到最初的初始狀態！微信

JDBC中使用事務

當Jdbc程序向數據庫得到一個Connection對象時，默認狀況下這個Connection對象會自動向數據庫提交在它上面發送的SQL語句。若想關閉這種默認提交方式，讓多條SQL在一個事務中執行，可以使用下列的JDBC控制事務語句：markdown

Connection.setAutoCommit(false); //開啓事務(start transaction)
Connection.rollback(); //回滾事務(rollback)
Connection.commit(); //提交事務(commit)

JDBC使用事務範例

在JDBC代碼中演示銀行轉賬案例，使以下轉賬操做在同一事務中執行：

update from account set money=money-100 where name=‘aaa’; update from account set money=money+100 where name=‘bbb’;

模擬aaa向bbb轉帳成功時的業務場景

public class Demo1 { /* * a--->b轉100元 */ public static void main(String[] args) throws SQLException { Connection conn = null; PreparedStatement st = null; ResultSet rs = null; try { conn = JdbcUtils.getConnection(); conn.setAutoCommit(false); // 至關於start transaction，開啓事務 String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'"; String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'"; st = conn.prepareStatement(sql1); st.executeUpdate(); st = conn.prepareStatement(sql2); st.executeUpdate(); conn.commit(); } finally { JdbcUtils.release(conn, st, rs); } } }

模擬aaa向bbb轉帳過程當中出現異常致使有一部分SQL執行失敗後讓數據庫自動回滾事務

public class Demo1 { /* * a--->b轉100元 */ public static void main(String[] args) throws SQLException { Connection conn = null; PreparedStatement st = null; ResultSet rs = null; try { conn = JdbcUtils.getConnection(); conn.setAutoCommit(false); // 至關於start transaction，開啓事務 String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'"; String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'"; st = conn.prepareStatement(sql1); st.executeUpdate(); int x = 1/0; // 程序運行到這個地方拋異常，後面的代碼就不執行，數據庫沒有收到commit命令 st = conn.prepareStatement(sql2); st.executeUpdate(); conn.commit(); } finally { JdbcUtils.release(conn, st, rs); } } }

模擬aaa向bbb轉帳過程當中出現異常致使有一部分SQL執行失敗時手動通知數據庫回滾事務

public class Demo1 { /* * a--->b轉100元 */ public static void main(String[] args) throws SQLException { Connection conn = null; PreparedStatement st = null; ResultSet rs = null; try { conn = JdbcUtils.getConnection(); conn.setAutoCommit(false); // 至關於start transaction，開啓事務 String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'"; String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'"; st = conn.prepareStatement(sql1); st.executeUpdate(); int x = 1/0; // 程序運行到這個地方拋異常，後面的代碼就不執行，數據庫沒有收到commit命令 st = conn.prepareStatement(sql2); st.executeUpdate(); conn.commit(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); conn.rollback(); // 捕獲到異常以後手動通知數據庫執行回滾事務的操做 } finally { JdbcUtils.release(conn, st, rs); } } }

設置事務回滾點

在開發中，有時候可能須要手動設置事務的回滾點，在JDBC中使用以下的語句設置事務回滾點：

Savepoint sp = conn.setSavepoint(); Conn.rollback(sp); Conn.commit(); // 回滾後必須通知數據庫提交事務

設置事務回滾點範例：

public class Demo2 { // 事務回滾點概念 public static void main(String[] args) throws SQLException { Connection conn = null; PreparedStatement st = null; ResultSet rs = null; Savepoint sp = null; try { conn = JdbcUtils.getConnection(); // MySQL默認的隔離級別——REPEATABLE-READ，而且是嚴格遵循數據庫規範設計的，即支持4種隔離級別 // Oracle默認的隔離級別——Read committed，而且不支持這4種隔離級別，只支持這4種隔離級別中的2種，Read committed和Serializable // conn.setTransactionIsolation(); // 至關於設置CMD窗口的隔離級別 conn.setAutoCommit(false); // 至關於start transaction，開啓事務 // 不符合實際需求 String sql1 = "update account set money=money-100 where name='aaa'"; String sql2 = "update account set money=money+100 where name='bbb'"; String sql3 = "update account set money=money+100 where name='ccc'"; st = conn.prepareStatement(sql1); st.executeUpdate(); /* * 只但願回滾掉這一條sql語句，上面那條sql語句讓其執行成功 * 這時可設置事務回滾點 */ sp = conn.setSavepoint(); st = conn.prepareStatement(sql2); st.executeUpdate(); int x = 1/0; // 程序運行到這個地方拋異常，後面的代碼就不執行，數據庫沒有收到commit命令 st = conn.prepareStatement(sql3); st.executeUpdate(); conn.commit(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); conn.rollback(sp); // 回滾到sp點，sp點上面的sql語句發給數據庫執行，因爲數據庫沒收到commit命令，數據庫又會自動將這條sql語句的影響回滾掉，因此回滾完，必定要記得commit命令。 conn.commit(); // 手動回滾後，必定要記得提交事務 } finally { JdbcUtils.release(conn, st, rs); } } }

事務的四大特性(ACID)

原子性（Atomicity）
原子性是指事務是一個不可分割的工做單位，事務中的操做要麼所有成功，要麼所有失敗。好比在同一個事務中的SQL語句，要麼所有執行成功，要麼所有執行失敗。
一致性（Consistency）
官網上事務一致性的概念是：事務必須使數據庫從一個一致性狀態變換到另一個一致性狀態。還要一種說法是事務先後數據的完整性必須保持一致。以轉帳爲例子，A向B轉帳，假設轉帳以前這兩個用戶的錢加起來總共是2000，那麼A向B轉帳以後，無論這兩個帳戶怎麼轉，A用戶的錢和B用戶的錢加起來的總額仍是2000，這個就是事務的一致性。
隔離性（Isolation）
事務的隔離性是多個用戶併發訪問數據庫時，數據庫爲每個用戶開啓的事務，不能被其餘事務的操做數據所幹擾，多個併發事務之間要相互隔離。
持久性（Durability）
持久性是指一個事務一旦被提交，它對數據庫中數據的改變就是永久性的，接下來即便數據庫發生故障也不該該對其有任何影響。

事務的隔離級別

事務的四大特性中最麻煩的是隔離性，下面重點介紹一下事務的隔離級別。
多個線程開啓各自事務操做數據庫中數據時，數據庫系統要負責隔離操做，以保證各個線程在獲取數據時的準確性。

事務不考慮隔離性可能會引起的問題

若是事務不考慮隔離性，可能會引起以下問題：

髒讀
指一個事務讀取了另一個事務未提交的數據。
這是很是危險的，假設a向b轉賬100元，對應sql語句以下所示：
```
1.update account set money=money+100 while name=‘b’; 2.update account set money=money-100 while name=‘a’; 
```
- 1
- 2
- 3
- 1
- 2
- 3
當第1條sql執行完，第2條還沒執行(a未提交時)，若是此時b查詢本身的賬戶，就會發現本身多了100元錢。若是a等b走後再回滾，b就會損失100元。
不可重複讀
在一個事務內讀取表中的某一行數據，屢次讀取結果不一樣。（一個事務讀取到了另一個事務提交的數據）
例如銀行想查詢a賬戶餘額，第一次查詢a賬戶爲200元，此時a向賬戶內存了100元並提交了，銀行接着又進行了一次查詢，此時a賬戶爲300元了。銀行兩次查詢不一致，可能就會很困惑，不知道哪次查詢是準的。可將例子簡化爲：讀表中某一行數據，例如a帳戶第一次讀爲1000，第二次讀爲1100。
不可重複讀和髒讀的區別是，髒讀是讀取前一事務未提交的髒數據，不可重複讀是從新讀取了前一事務已提交的數據。
不少人認爲這種狀況就對了，無須困惑，固然是之後面的結果爲準了。咱們能夠考慮這樣一種狀況，好比銀行程序須要將查詢結果分別輸出到電腦屏幕和寫到文件中，結果在一個事務中針對輸出的目的地，進行的兩次查詢不一致，致使文件和屏幕中的結果不一致，銀行工做人員就不知道以哪一個爲準了。
虛讀(幻讀)
虛讀(幻讀)是指在一個事務內讀取到了別的事務插入的數據，致使先後讀取不一致。
如丙存款100元未提交，這時銀行作報表統計account表中全部用戶的總額爲500元，而後丙提交了，這時銀行再統計發現賬戶爲600元了，形成虛讀一樣會使銀行不知所措，到底以哪一個爲準。可將例子簡化爲：讀整個表，即表的行數，例如第一次讀某個表有3條記錄，第二次讀該表又有4條記錄。

數據庫共定義了四種隔離級別，應用《高性能mysql》一書中有說明：

Serializable(串行化)：可避免髒讀、不可重複讀、虛讀狀況的發生。
Repeatable read(可重複讀)：可避免髒讀、不可重複讀狀況的發生。
Read committed(讀已提交)：可避免髒讀狀況發生。
Read uncommitted(讀未提交)：最低級別，以上狀況均沒法保證。

總結：在MySQL中，實現了這四種隔離級別，分別有可能產生問題以下所示：

下面說說修改事務隔離級別的方法：

全局修改，修改my.ini(或mysql.ini)配置文件，在最後加上
```
#可選參數有：READ-UNCOMMITTED, READ-COMMITTED, REPEATABLE-READ, SERIALIZABLE. [mysqld] transaction-isolation = REPEATABLE-READ
```
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
注意：MySQL默認的隔離級別爲REPEATABLE-READ，而且是嚴格遵循數據庫規範設計的，即支持4種隔離級別；Oracle默認的隔離級別爲Read committed，而且不支持這4種隔離級別，只支持這4種隔離級別中的2種，Read committed和Serializable。
對當前session修改，在登陸mysql客戶端後，執行命令：
```
set session transaction isolation level read uncommitted; // 設置當前事務隔離級別
```
- 1
- 1
注意：session是不能掉的，否則你設置不會成功，MySQL的隔離級別仍是默認的隔離級別——REPEATABLE-READ，以下所示：

查詢當前事務隔離級：

select @@tx_isolation; // 查詢當前事務隔離級別

下面，將利用MySQL的客戶端程序，分別測試幾種隔離級別。測試數據庫爲day16，表爲account；表以下：

兩個命令行客戶端分別爲a(黑色背景窗口)，b(藍色背景窗口)；不斷改變b的隔離級別，在a端修改數據。

將b的隔離級別設置爲read uncommitted(未提交讀)
在a未更新數據以前，b客戶端

a更新數據，a向b轉賬100元

此時b查詢本身的賬戶，就會發現本身多了100元錢，出現了髒讀（這個事務讀取到了別的事務未提交的數據）

若是a等b走後再回滾　

此時b查詢本身的賬戶，發現又少掉了100元錢，兩次讀取的數據不同，出現不可重複讀現象

a提交完事務，再開啓一個事務，向表account中新增一條記錄

此時b再次查詢account表，發現表account中多了一條記錄，出現幻讀現象
將客戶端b的事務隔離級別設置爲read committed(已提交讀)
在a未更新數據以前，b客戶端

a更新數據，a向b轉賬100元

b查詢本身的賬戶，金額沒有發生任何變化，說明已提交讀隔離級別解決了髒讀的問題

a此刻提交事務

b再次查詢本身的賬戶，發現本身又多了100元錢，這時就發生不可重複讀（指這個事務讀取到了別的事務提交的數據）

a再開啓一個事務，向表account中新增一條記錄

而後b再次查詢account表，發現表account中多了一條記錄，出現幻讀現象
將b的隔離級別設置爲repeatable read(可重複讀)
在a未更新數據以前，b客戶端

a更新數據，a向b轉賬100元

b查詢本身的賬戶，金額沒有發生任何變化，這說明repeatable read這種級別可避免髒讀

a此刻提交事務

b再次查詢本身的賬戶，金額沒有發生任何變化，這說明repeatable read這種級別還能夠避免不可重複讀

a再開啓一個事務，向表account中新增一條記錄

而後b再次查詢account表，發現表中可能會多出一條ddd的記錄(也有可能不會多出一條ddd的記錄，我測試時就是這種狀況)，這就發生了虛讀，也就是在這個事務內讀取了別的事務插入的數據（幻影數據）
將b的隔離級別設置爲可串行化 (Serializable)
爲可串行化 (Serializable)都可避免髒讀、不可重複讀、幻讀。避免髒讀和不可重複讀的狀況我就不測試了，測試步驟同上，下面我重點講解可串行化 (Serializable)避免幻讀的狀況。
事務b端

事務a端

由於此時事務b的隔離級別設置爲serializable，開始事務後，並無提交，因此事務a只能等待。
事務b提交事務，事務b端

事務a端

serializable徹底鎖定字段，若一個事務來查詢同一份數據就必須等待，直到前一個事務完成並解除鎖定爲止，是完整的隔離級別，會鎖定對應的數據表格，於是會有效率的問題。
結論：Serializable隔離級別，雖然可避免全部問題，但性能、效率是最低的，緣由是它採起的是鎖表的方式，即單線程的方式，即有一個事務來操做這個表了，另一個事務只能等在外面進不來。

下面，將利用Java程序來測試Serializable隔離級別。

public class Demo3 { public static void main(String[] args) throws SQLException, InterruptedException { Connection conn = null; PreparedStatement st = null; ResultSet rs = null; Savepoint sp = null; try { conn = JdbcUtils.getConnection(); conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE); // 至關於設置CMD窗口的隔離級別 conn.setAutoCommit(false); String sql = "select * from account"; conn.prepareStatement(sql).executeQuery(); // 故意讓程序睡眠20秒，睡眠20秒以後事務才結束，程序運行完 Thread.sleep(1000*20); conn.commit(); } finally { JdbcUtils.release(conn, st, rs); } } }