数据库事务的四大特性以及4种事务的隔离级别-以及对应的5种JDBC事务隔离级别

本篇讲诉数据库中事务的四大特性(ACID),并且将会详细地说明事务的隔离级别。

  如果一个数据库声称支持事务的操作,那么该数据库必须要具备以下四个特性:

⑴ 原子性(Atomicity)

  原子性是指事务包含的所有操作要么全部成功,要么全部失败回滚,这和前面两篇博客介绍事务的功能是一样的概念,因此事务的操作如果成功就必须要完全应用到数据库,如果操作失败则不能对数据库有任何影响。

⑵ 一致性(Consistency)

  一致性是指事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态,也就是说一个事务执行之前和执行之后都必须处于一致性状态。

  拿转账来说,假设用户A和用户B两者的钱加起来一共是5000,那么不管A和B之间如何转账,转几次账,事务结束后两个用户的钱相加起来应该还得是5000,这就是事务的一致性。

⑶ 隔离性(Isolation)

  隔离性是当多个用户并发访问数据库时,比如操作同一张表时,数据库为每一个用户开启的事务,不能被其他事务的操作所干扰,多个并发事务之间要相互隔离。

  即要达到这么一种效果:对于任意两个并发的事务T1和T2,在事务T1看来,T2要么在T1开始之前就已经结束,要么在T1结束之后才开始,这样每个事务都感觉不到有其他事务在并发地执行。

  关于事务的隔离性数据库提供了多种隔离级别,稍后会介绍到。

⑷ 持久性(Durability)

  持久性是指一个事务一旦被提交了,那么对数据库中的数据的改变就是永久性的,即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。

  例如我们在使用JDBC操作数据库时,在提交事务方法后,提示用户事务操作完成,当我们程序执行完成直到看到提示后,就可以认定事务以及正确提交,即使这时候数据库出现了问题,也必须要将我们的事务完全执行完成,否则就会造成我们看到提示事务处理完毕,但是数据库因为故障而没有执行事务的重大错误。

  

  以上介绍完事务的四大特性(简称ACID),现在重点来说明下事务的隔离性,当多个线程都开启事务操作数据库中的数据时,数据库系统要能进行隔离操作,以保证各个线程获取数据的准确性,在介绍数据库提供的各种隔离级别之前,我们先看看如果不考虑事务的隔离性,会发生的几种问题:

1,脏读

1.脏读(Dirty Read)——一个事务读取到了另外一个事务没有提交的数据。

详细解释:当一个事务正在访问数据并且对数据进行了修改,而这种修改还没有提交到数据库中,这时另外一个事务也访问这个数据,然后使用了这个数据。因为这个数据是还没有提交的数据,那么另外一个事务读到的这个数据是脏数据,依据脏数据所做的操作可能是不正确的。

事务T1:更新一条数据
          -->事务T2:读取事务T1更新的记录
 事务T1:调用commit进行提交
 此时事务T2读取到的数据是保存在数据库内存中的数据,称为脏数据,这个过程称为脏读。 

  

2,不可重复读

不可重复读(Nonrepeatable Read)——在同一事务中,两次读取同一数据,得到内容不同。

事务T1:查询一条记录
         -->事务T2:更新事务T1查询的记录
         -->事务T2:调用commit进行提交
事务T1:再次查询上次的记录
            
此时事务T1对同一数据查询了两次,可得到的内容不同,称为不可重复读。

注意:不可重复读重点在修改。

3,虚读(幻读)

事务T1:查询表中所有记录
          -->事务T2:插入一条记录
          -->事务T2:调用commit进行提交
事务T1:再次查询表中所有记录
            
此时事务T1两次查询到的记录是不一样的,称为幻读。

注意:幻读重点在新增或删除。

幻读发生在当两个完全相同的查询执行时,第二次查询所返回的结果集跟第一个查询不相同。

发生的情况:没有范围锁。  

幻读是事务非独立执行时发生的一种现象。例如事务T1对一个表中所有的行的某个数据项做了从“1”修改为“2”的操作,这时事务T2又对这个表中插入了一行数据项,而这个数据项的数值还是为“1”并且提交给数据库。而操作事务T1的用户如果再查看刚刚修改的数据,会发现还有一行没有修改,其实这行是从事务T2中添加的,就好像产生幻觉一样,这就是发生了幻读。

  幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务(这点就脏读不同),所不同的是不可重复读查询的都是同一个数据项,而幻读针对的是一批数据整体(比如数据的个数)。  

  现在来看看MySQL数据库为我们提供的四种隔离级别:

  ① Serializable (串行化):可避免脏读、不可重复读、幻读的发生。

  ② Repeatable read (可重复读):可避免脏读、不可重复读的发生。

  ③ Read committed (读已提交):可避免脏读的发生。

  ④ Read uncommitted (读未提交):最低级别,任何情况都无法保证。

 

  以上四种隔离级别最高的是Serializable级别,最低的是Read uncommitted级别,当然级别越高,执行效率就越低。像Serializable这样的级别,就是以锁表的方式(类似于Java多线程中的锁)使得其他的线程只能在锁外等待,所以平时选用何种隔离级别应该根据实际情况。在MySQL数据库中默认的隔离级别为Repeatable read (可重复读)。

  在MySQL数据库中,支持上面四种隔离级别,默认的为Repeatable read (可重复读);而在Oracle数据库中,只支持Serializable (串行化)级别和Read committed (读已提交)这两种级别,其中默认的为Read committed级别。

  在MySQL数据库中查看当前事务的隔离级别:

    select @@tx_isolation;

  在MySQL数据库中设置事务的隔离 级别:

    set  [glogal | session]  transaction isolation level 隔离级别名称;

    set tx_isolation=’隔离级别名称;’

例1:查看当前事务的隔离级别:

  

例2:将事务的隔离级别设置为Read uncommitted级别:

  

或:

  

记住:设置数据库的隔离级别一定要是在开启事务之前!

  如果是使用JDBC对数据库的事务设置隔离级别的话,也应该是在调用Connection对象的setAutoCommit(false)方法之前。调用Connection对象的setTransactionIsolation(level)即可设置当前链接的隔离级别,至于参数level,可以使用Connection对象的字段:JDBC事务隔离级别 
  为了解决与“多个线程请求相同数据”相关的问题,事务之间用锁相互隔开。多数主流的数据库支持不同类型的锁;因此,JDBC API 支持不同类型的事务,它们由 Connection 对象指派或确定。在 JDBC API 中可以获得下列事务级别: 

(1)TRANSACTION_NONE 说明: 
不支持事务。 

(2)TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED 说明: 
在提交前一个事务可以看到另一个事务的变化。这样脏读、不可重复的读和虚读都是允许的。 

(3)TRANSACTION_READ_COMMITTED 说明: 
读取未提交的数据是不允许的。这个级别仍然允许不可重复的读和虚读产生。 

(4)TRANSACTION_REPEATABLE_READ 说明: 
事务保证能够再次读取相同的数据而不会失败,但虚读仍然会出现。 

(5)TRANSACTION_SERIALIZABLE 是最高的事务级别,它防止脏读、不可重复的读和虚读。 


        为了在性能与一致性之间寻求平衡才出现了上面的几种级别。事务保护的级别越高,性能损失就越大。 
        假定您的数据库和 JDBC 驱动程序支持这个特性,则给定一个 Connection 对象。 

 

在JDBC中设置隔离级别的部分代码:

  

  后记:隔离级别的设置只对当前链接有效。对于使用MySQL命令窗口而言,一个窗口就相当于一个链接,当前窗口设置的隔离级别只对当前窗口中的事务有效;对于JDBC操作数据库来说,一个Connection对象相当于一个链接,而对于Connection对象设置的隔离级别只对该Connection对象有效,与其他链接Connection对象无关。

  

参考:JDBC 事务隔离级别

参考:脏读、幻读、不可重复读和丢失更新 

参考: SET TRANSACTION Syntax

参考javaweb学习总结(三十八)——事务

 

posted @ 2017-05-15 16:42  aspirant  阅读(2359)  评论(0编辑  收藏  举报