第6章：資料庫事務

6.1 資料庫事務介紹

• 事務：一組邏輯操作單元,使資料從一種狀態變換到另一種狀態。

• 事務處理（事務操作）：保證所有事務都作為一個工作單元來執行，即使出現了故障，都不能改變這種執行方式。當在一個事務中執行多個操作時，要麼所有的事務都被提交(commit)，那麼這些修改就永久地儲存下來；要麼資料庫管理系統將放棄所作的所有修改，整個事務回滾(rollback)到最初狀態。

• 為確保資料庫中資料的一致性，資料的操縱應當是離散的成組的邏輯單元：當它全部完成時，資料的一致性可以保持，而當這個單元中的一部分操作失敗，整個事務應全部視為錯誤，所有從起始點以後的操作應全部回退到開始狀態。

6.2 JDBC事務處理

• 資料一旦提交，就不可回滾。
• 資料什麼時候意味著提交？
  • 當一個連線物件被建立時，預設情況下是自動提交事務：每次執行一個 SQL 語句時，如果執行成功，就會向資料庫自動提交，而不能回滾。
  • 關閉資料庫連線，資料就會自動的提交。如果多個操作，每個操作使用的是自己單獨的連線，則無法保證事務。即同一個事務的多個操作必須在同一個連線下。

• JDBC程式中為了讓多個 SQL 語句作為一個事務執行：

  • 呼叫 Connection 物件的 setAutoCommit(false); 以取消自動提交事務
  • 在所有的 SQL 語句都成功執行後，呼叫 commit(); 方法提交事務
  • 在出現異常時，呼叫 rollback();
    方法回滾事務

  若此時 Connection 沒有被關閉，還可能被重複使用，則需要恢復其自動提交狀態 setAutoCommit(true)。尤其是在使用資料庫連線池技術時，執行close()方法前，建議恢復自動提交狀態。

【案例：使用者AA向用戶BB轉賬100】

public void testJDBCTransaction() {
    Connection conn = null;
    try {
        // 1.獲取資料庫連線
        conn = JDBCUtils.getConnection();
        // 2.開啟事務
        conn.setAutoCommit(false);
        // 3.進行資料庫操作
        String sql1 = "update user_table set balance = balance - 100 where user = ?";
        update(conn, sql1, "AA");

        // 模擬網路異常
        //System.out.println(10 / 0);

        String sql2 = "update user_table set balance = balance + 100 where user = ?";
        update(conn, sql2, "BB");
        // 4.若沒有異常，則提交事務
        conn.commit();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        // 5.若有異常，則回滾事務
        try {
            conn.rollback();
        } catch (SQLException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }
    } finally {
        try {
            //6.恢復每次DML操作的自動提交功能
            conn.setAutoCommit(true);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //7.關閉連線
        JDBCUtils.closeResource(conn, null, null); 
    }  
}
 

其中，對資料庫操作的方法為：

//使用事務以後的通用的增刪改操作（version 2.0）
public void update(Connection conn ,String sql, Object... args) {
    PreparedStatement ps = null;
    try {
        // 1.獲取PreparedStatement的例項 (或：預編譯sql語句)
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        // 2.填充佔位符
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            ps.setObject(i + 1, args[i]);
        }
        // 3.執行sql語句
        ps.execute();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        // 4.關閉資源
        JDBCUtils.closeResource(null, ps);

    }
}

6.3 事務的ACID屬性

1. 原子性（Atomicity）
   原子性是指事務是一個不可分割的工作單位，事務中的操作要麼都發生，要麼都不發生。

2. 一致性（Consistency）
   事務必須使資料庫從一個一致性狀態變換到另外一個一致性狀態。

3. 隔離性（Isolation）
   事務的隔離性是指一個事務的執行不能被其他事務干擾，即一個事務內部的操作及使用的資料對併發的其他事務是隔離的，併發執行的各個事務之間不能互相干擾。

4. 永續性（Durability）
   永續性是指一個事務一旦被提交，它對資料庫中資料的改變就是永久性的，接下來的其他操作和資料庫故障不應該對其有任何影響。

6.3.1 資料庫的併發問題

• 對於同時執行的多個事務, 當這些事務訪問資料庫中相同的資料時, 如果沒有采取必要的隔離機制, 就會導致各種併發問題:
  • 髒讀: 對於兩個事務 T1, T2, T1 讀取了已經被 T2 更新但還沒有被提交的欄位。之後, 若 T2 回滾, T1讀取的內容就是臨時且無效的。
  • 不可重複讀: 對於兩個事務T1, T2, T1 讀取了一個欄位, 然後 T2 更新了該欄位。之後, T1再次讀取同一個欄位, 值就不同了。
  • 幻讀: 對於兩個事務T1, T2, T1 從一個表中讀取了一個欄位, 然後 T2 在該表中插入了一些新的行。之後, 如果 T1 再次讀取同一個表, 就會多出幾行。

• 資料庫事務的隔離性: 資料庫系統必須具有隔離併發執行各個事務的能力, 使它們不會相互影響, 避免各種併發問題。

• 一個事務與其他事務隔離的程度稱為隔離級別。資料庫規定了多種事務隔離級別, 不同隔離級別對應不同的干擾程度, 隔離級別越高, 資料一致性就越好, 但併發性越弱。

6.3.2 四種隔離級別

• 資料庫提供的4種事務隔離級別：

• Oracle 支援的 2 種事務隔離級別：READ COMMITED, SERIALIZABLE。 Oracle 預設的事務隔離級別為: READ COMMITED 。

• Mysql 支援 4 種事務隔離級別。Mysql 預設的事務隔離級別為: REPEATABLE READ。

6.3.3 在MySql中設定隔離級別

• 每啟動一個 mysql 程式, 就會獲得一個單獨的資料庫連線. 每個資料庫連線都有一個全域性變數 @@tx_isolation, 表示當前的事務隔離級別。

• 檢視當前的隔離級別:

  SELECT @@tx_isolation;

• 設定當前 mySQL 連線的隔離級別:

  set  transaction isolation level read committed;

• 設定資料庫系統的全域性的隔離級別:

  set global transaction isolation level read committed;

• 補充操作：

  • 建立mysql資料庫使用者：

    create user tom identified by 'abc123';

  • 授予許可權

    #授予通過網路方式登入的tom使用者，對所有庫所有表的全部許可權，密碼設為abc123.
    grant all privileges on *.* to tom@'%'  identified by 'abc123'; 
    
     #給tom使用者使用本地命令列方式，授予atguigudb這個庫下的所有表的插刪改查的許可權。
    grant select,insert,delete,update on atguigudb.* to tom@localhost identified by 'abc123';