事务的脏读、幻读、不可重复读的理解

一、事务的概念

　　事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要不全部成功，要不全部不成功。
　　例如：A——B转帐，对应于如下两条sql语句
  　　update from account set money=money+100 where name='B';
 　　 update from account set money=money-100 where name='A';

二、MySQL数据库中操作事务命令

　　1、编写测试SQL脚本，如下：

/*创建账户表*/ 2 create table account( 3     id int primary key auto_increment, 4     name varchar(40), 5     money float 6 ); 7  8 /*插入测试数据*/ 9 insert into account(name,money) values('A',1000);10 insert into account(name,money) values('B',1000);11 insert into account(name,money) values('C',1000);

　　下面我们在MySQL数据库中模拟A——B转帐这个业务场景

2.1、开启事务(start transaction)

　　使用"start transaction"开启MySQL数据库的事务，如下所示：

　　

　　我们首先在数据库中模拟转账失败的场景，首先执行update语句让A用户的money减少100块钱，如下图所示：

　　

　　然后我们关闭当前操作的dos命令行窗口，这样就导致了刚才执行的update语句的数据库的事务没有被提交，那么我们对A用户的修改就不算是是真正的修改了，下次在查询A用户的money时，依然还是之前的1000，如下图所示：

　　

2.2、提交事务(commit)

　　下面我们在数据库模拟A——B转账成功的场景

　　

　　我们手动提交(commit)数据库事务之后，A——B转账100块钱的这个业务操作算是真正成功了，A账户中少了100，B账户中多了100。

2.3、回滚事务(rollback)

　　

　　通过手动回滚事务，让所有的操作都失效，这样数据就会回到最初的初始状态！

三、JDBC中使用事务

　　当Jdbc程序向数据库获得一个Connection对象时，默认情况下这个Connection对象会自动向数据库提交在它上面发送的SQL语句。若想关闭这种默认提交方式，让多条SQL在一个事务中执行，可使用下列的JDBC控制事务语句

• Connection.setAutoCommit(false);//开启事务(start transaction)
• Connection.rollback();//回滚事务(rollback)
• Connection.commit();//提交事务(commit)

3.1、JDBC使用事务范例

　　在JDBC代码中演示银行转帐案例，使如下转帐操作在同一事务中执行

　　"update account set money=money-100 where name='A'"

　　update account set money=money+100 where name='B'

　　代码如下：

package me.gacl.demo;  2   3 import java.sql.Connection;  4 import java.sql.PreparedStatement;  5 import java.sql.ResultSet;  6 import java.sql.SQLException;  7 import me.gacl.utils.JdbcUtils;  8 import org.junit.Test;  9  10 /** 11 * @ClassName: TransactionDemo1 12 * @Description:  13 * JDBC中使用事务来模似转帐  14     create table account( 15         id int primary key auto_increment, 16         name varchar(40), 17         money float 18     ); 19     insert into account(name,money) values('A',1000); 20     insert into account(name,money) values('B',1000); 21     insert into account(name,money) values('C',1000); 22 * @author: 孤傲苍狼 23 * @date: 2014-9-22 下午11:16:17 24 * 25 */  26 public class TransactionDemo1 { 27  28     /** 29     * @Method: testTransaction1 30     * @Description: 模拟转账成功时的业务场景 31     * @Anthor:孤傲苍狼 32     * 33     */  34     @Test 35     public void testTransaction1(){ 36         Connection conn = null; 37         PreparedStatement st = null; 38         ResultSet rs = null; 39          40         try{ 41             conn = JdbcUtils.getConnection(); 42             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction) 43             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'"; 44             st = conn.prepareStatement(sql1); 45             st.executeUpdate(); 46             String sql2 = "update account set money=money+100 where name='B'"; 47             st = conn.prepareStatement(sql2); 48             st.executeUpdate(); 49             conn.commit();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(commit) 50             System.out.println("成功！！！");  //log4j 51         }catch (Exception e) { 52             e.printStackTrace(); 53         }finally{ 54             JdbcUtils.release(conn, st, rs); 55         } 56     } 57      58     /** 59     * @Method: testTransaction1 60     * @Description: 模拟转账过程中出现异常导致有一部分SQL执行失败后让数据库自动回滚事务 61     * @Anthor:孤傲苍狼 62     * 63     */  64     @Test 65     public void testTransaction2(){ 66         Connection conn = null; 67         PreparedStatement st = null; 68         ResultSet rs = null; 69          70         try{ 71             conn = JdbcUtils.getConnection(); 72             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction) 73             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'"; 74             st = conn.prepareStatement(sql1); 75             st.executeUpdate(); 76             //用这句代码模拟执行完SQL1之后程序出现了异常而导致后面的SQL无法正常执行，事务也无法正常提交，此时数据库会自动执行回滚操作 77             int x = 1/0; 78             String sql2 = "update account set money=money+100 where name='B'"; 79             st = conn.prepareStatement(sql2); 80             st.executeUpdate(); 81             conn.commit();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(commit) 82             System.out.println("成功！！！"); 83         }catch (Exception e) { 84             e.printStackTrace(); 85         }finally{ 86             JdbcUtils.release(conn, st, rs); 87         } 88     } 89      90     /** 91     * @Method: testTransaction1 92     * @Description: 模拟转账过程中出现异常导致有一部分SQL执行失败时手动通知数据库回滚事务 93     * @Anthor:孤傲苍狼 94     * 95     */  96     @Test 97     public void testTransaction3(){ 98         Connection conn = null; 99         PreparedStatement st = null;100         ResultSet rs = null;101         102         try{103             conn = JdbcUtils.getConnection();104             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction)105             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'";106             st = conn.prepareStatement(sql1);107             st.executeUpdate();108             //用这句代码模拟执行完SQL1之后程序出现了异常而导致后面的SQL无法正常执行，事务也无法正常提交109             int x = 1/0;110             String sql2 = "update account set money=money+100 where name='B'";111             st = conn.prepareStatement(sql2);112             st.executeUpdate();113             conn.commit();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(commit)114             System.out.println("成功！！！");115         }catch (Exception e) {116             try {117                 //捕获到异常之后手动通知数据库执行回滚事务的操作118                 conn.rollback();119             } catch (SQLException e1) {120                 e1.printStackTrace();121             }122             e.printStackTrace();123         }finally{124             JdbcUtils.release(conn, st, rs);125         }126     }127 }

 3.2、设置事务回滚点

　　在开发中，有时候可能需要手动设置事务的回滚点，在JDBC中使用如下的语句设置事务回滚点

　　Savepoint sp = conn.setSavepoint();
　　Conn.rollback(sp);
　　Conn.commit();//回滚后必须通知数据库提交事务
　　设置事务回滚点范例：

package me.gacl.demo; 2  3 import java.sql.Connection; 4 import java.sql.PreparedStatement; 5 import java.sql.ResultSet; 6 import java.sql.SQLException; 7 import java.sql.Savepoint; 8  9 import me.gacl.utils.JdbcUtils;10 import org.junit.Test;11 12 /**13 * @ClassName: TransactionDemo114 * @Description: 15 * JDBC中使用事务来模似转帐 16     create table account(17         id int primary key auto_increment,18         name varchar(40),19         money float20     );21     insert into account(name,money) values('A',1000);22     insert into account(name,money) values('B',1000);23     insert into account(name,money) values('C',1000);24 * @author: 孤傲苍狼25 * @date: 2014-9-22 下午11:16:1726 *27 */ 28 public class TransactionDemo2 {29 30     /**31     * @Method: testTransaction132     * @Description: 模拟转账成功时的业务场景33     * @Anthor:孤傲苍狼34     *35     */ 36     @Test37     public void testTransaction1(){38         Connection conn = null;39         PreparedStatement st = null;40         ResultSet rs = null;41         Savepoint sp = null;42         43         try{44             conn = JdbcUtils.getConnection();45             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction)46             47             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'";48             st = conn.prepareStatement(sql1);49             st.executeUpdate();50             51             //设置事务回滚点52             sp = conn.setSavepoint();53             54             String sql2 = "update account set money=money+100 where name='B'";55             st = conn.prepareStatement(sql2);56             st.executeUpdate();57             58             //程序执行到这里出现异常，后面的sql3语句执行将会中断59             int x = 1/0;60             61             String sql3 = "update account set money=money+100 where name='C'"; 62             st = conn.prepareStatement(sql3);63             st.executeUpdate();64             65             conn.commit();66             67         }catch (Exception e) {68             try {69                 /**70                  * 我们在上面向数据库发送了3条update语句，71                  * sql3语句由于程序出现异常导致无法正常执行，数据库事务而已无法正常提交，72                  * 由于设置的事务回滚点是在sql1语句正常执行完成之后，sql2语句正常执行之前,73                  * 那么通知数据库回滚事务时，不会回滚sql1执行的update操作74                  * 只会回滚到sql2执行的update操作，也就是说，上面的三条update语句中，sql1这条语句的修改操作起作用了75                  * sql2的修改操作由于事务回滚没有起作用，sql3由于程序异常没有机会执行76                  */77                 conn.rollback(sp);//回滚到设置的事务回滚点78                 //回滚了要记得通知数据库提交事务79                 conn.commit();80             } catch (SQLException e1) {81                 e1.printStackTrace();82             }83             e.printStackTrace();84         }finally{85             JdbcUtils.release(conn, st, rs);86         }87     }88 }

四、事务的四大特性(ACID)

4.1、原子性（Atomicity）

　　 原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么全部成功，要么全部失败。比如在同一个事务中的SQL语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败

4.2、一致性（Consistency）

　　 官网上事务一致性的概念是：事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。以转账为例子，A向B转账，假设转账之前这两个用户的钱加起来总共是2000，那么A向B转账之后，不管这两个账户怎么转，A用户的钱和B用户的钱加起来的总额还是2000，这个就是事务的一致性。

4.3、隔离性（Isolation）

　　 事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。

4.4、持久性（Durability）

　　持久性是指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响

　　事务的四大特性中最麻烦的是隔离性，下面重点介绍一下事务的隔离级别

五、事务的隔离级别

　　多个线程开启各自事务操作数据库中数据时，数据库系统要负责隔离操作，以保证各个线程在获取数据时的准确性。

5.1、事务不考虑隔离性可能会引发的问题　　

　　如果事务不考虑隔离性，可能会引发如下问题：

　　1、脏读

　　　　　脏读指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。

　　　　　这是非常危险的，假设Ａ向Ｂ转帐100元，对应sql语句如下所示
    　　　　　　1.update account set money=money+100 where name='B';    
    　　　　　　2.update account set money=money-100  where name='A';
    　　　 当第1条sql执行完，第2条还没执行(A未提交时)，如果此时Ｂ查询自己的帐户，就会发现自己多了100元钱。如果A等B走后再回滚，B就会损失100元。　　

　　2、不可重复读

　　不可重复读指在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。
　　例如银行想查询A帐户余额，第一次查询A帐户为200元，此时A向帐户内存了100元并提交了，银行接着又进行了一次查询，此时A帐户为300元了。银行两次查询不一致，可能就会很困惑，不知道哪次查询是准的。
　　不可重复读和脏读的区别是，脏读是读取前一事务未提交的脏数据，不可重复读是重新读取了前一事务已提交的数据。
　　很多人认为这种情况就对了，无须困惑，当然是后面的为准。我们可以考虑这样一种情况，比如银行程序需要将查询结果分别输出到电脑屏幕和写到文件中，结果在一个事务中针对输出的目的地，进行的两次查询不一致，导致文件和屏幕中的结果不一致，银行工作人员就不知道以哪个为准了。

　　3、虚读(幻读)

　　虚读(幻读)是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致。
　　如丙存款100元未提交，这时银行做报表统计account表中所有用户的总额为500元，然后丙提交了，这时银行再统计发现帐户为600元了，造成虚读同样会使银行不知所措，到底以哪个为准。

5.2、事务隔离性的设置语句

　　MySQL数据库共定义了四种隔离级别：

1. Serializable(串行化)：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。
2. Repeatable read(可重复读)：可避免脏读、不可重复读情况的发生。
3. Read committed(读已提交)：可避免脏读情况发生。
4. Read uncommitted(读未提交)：最低级别，以上情况均无法保证。

　　mysql数据库查询当前事务隔离级别：select @@tx_isolation

　　例如：

　　

　　mysql数据库默认的事务隔离级别是：Repeatable read(可重复读)

　　mysql数据库设置事务隔离级别：set transaction isolation level 隔离级别名

　　例如：

　　

5.3、使用MySQL数据库演示不同隔离级别下的并发问题

　　同时打开两个窗口模拟2个用户并发访问数据库

1、当把事务的隔离级别设置为read uncommitted时，会引发脏读、不可重复读和虚读

　　A窗口
　　　　set transaction isolation level  read uncommitted;--设置A用户的数据库隔离级别为Read uncommitted(读未提交)
　　　　start transaction;--开启事务
　　　　select * from account;--查询A账户中现有的钱，转到B窗口进行操作
　　　　select * from account--发现a多了100元，这时候A读到了B未提交的数据（脏读）

　　B窗口
　　　　start transaction;--开启事务
　　　　update account set money=money+100 where name='A';--不要提交，转到A窗口查询

2、当把事务的隔离级别设置为read committed时，会引发不可重复读和虚读，但避免了脏读

　　A窗口
　　　　set transaction isolation level  read committed;
　　　　start transaction;
　　　　select * from account;--发现a帐户是1000元，转到b窗口
　　　　select * from account;--发现a帐户多了100,这时候，a读到了别的事务提交的数据，两次读取a帐户读到的是不同的结果（不可重复读）
　　B窗口
　　　　start transaction;
　　　　update account set money=money+100 where name='aaa';
　　　　commit;--转到a窗口

3、当把事务的隔离级别设置为repeatable read(mysql默认级别)时，会引发虚读，但避免了脏读、不可重复读

　　A窗口
　　　　set transaction isolation level repeatable read;
　　　　start transaction;
　　　　select * from account;--发现表有4个记录，转到b窗口
　　　　select * from account;--可能发现表有5条记录，这时候发生了a读取到另外一个事务插入的数据（虚读）
　　B窗口
　　　　start transaction;
　　　　insert into account(name,money) values('ggg',1000);
　　　　commit;--转到a窗口

4、当把事务的隔离级别设置为Serializable时，会避免所有问题

　　A窗口
　　　　set transaction isolation level Serializable;
　　　　start transaction;
　　　　select * from account;--转到b窗口

　　B窗口
　　　　start transaction;
　　　　insert into account(name,money) values('ggg',1000);--发现不能插入，只能等待a结束事务才能插入