跟我学Spring3(9.1):Spring的事务之数据库事务概述

9.1  数据库事务概述

事务首先是一系列操作组成的工作单元,该工作单元内的操作是不可分割的,即要么所有操作都做,要么所有操作都不做,这就是事务。

事务必需满足ACID(原子性、一致性、隔离性和持久性)特性,缺一不可:

  • 原子性(Atomicity):即事务是不可分割的最小工作单元,事务内的操作要么全做,要么全不做;
  • 一致性(Consistency):在事务执行前数据库的数据处于正确的状态,而事务执行完成后数据库的数据还是处于正确的状态,即数据完整性约束没有被破坏;如银行转帐,A转帐给B,必须保证A的钱一定转给B,一定不会出现A的钱转了但B没收到,否则数据库的数据就处于不一致(不正确)的状态。
  • 隔离性(Isolation):并发事务执行之间无影响,在一个事务内部的操作对其他事务是不产生影响,这需要事务隔离级别来指定隔离性;
  • 持久性(Durability):事务一旦执行成功,它对数据库的数据的改变必须是永久的,不会因比如遇到系统故障或断电造成数据不一致或丢失。

在实际项目开发中数据库操作一般都是并发执行的,即有多个事务并发执行,并发执行就可能遇到问题,目前常见的问题如下:

  • 丢失更新:两个事务同时更新一行数据,最后一个事务的更新会覆盖掉第一个事务的更新,从而导致第一个事务更新的数据丢失,这是由于没有加锁造成的;
  • 脏读:一个事务看到了另一个事务未提交的更新数据;
  • 不可重复读:在同一事务中,多次读取同一数据却返回不同的结果;也就是有其他事务更改了这些数据;
  • 幻读:一个事务在执行过程中读取到了另一个事务已提交的插入数据;即在第一个事务开始时读取到一批数据,但此后另一个事务又插入了新数据并提交,此时第一个事务又读取这批数据但发现多了一条,即好像发生幻觉一样。

为了解决这些并发问题,需要通过数据库隔离级别来解决,在标准SQL规范中定义了四种隔离级别:

  • 未提交读(Read Uncommitted:最低隔离级别,一个事务能读取到别的事务未提交的更新数据,很不安全,可能出现丢失更新、脏读、不可重复读、幻读;
  • 提交读(Read Committed:一个事务能读取到别的事务提交的更新数据,不能看到未提交的更新数据,不可能可能出现丢失更新、脏读,但可能出现不可重复读、幻读;
  • 可重复读(Repeatable Read:保证同一事务中先后执行的多次查询将返回同一结果,不受其他事务影响,可能可能出现丢失更新、脏读、不可重复读,但可能出现幻读;
  • 序列化(Serializable:最高隔离级别,不允许事务并发执行,而必须串行化执行,最安全,不可能出现更新、脏读、不可重复读、幻读。

隔离级别越高,数据库事务并发执行性能越差,能处理的操作越少。因此在实际项目开发中为了考虑并发性能一般使用提交读隔离级别,它能避免丢失更新和脏读,尽管不可重复读和幻读不能避免,但可以在可能出现的场合使用悲观锁或乐观锁来解决这些问题。

9.1.1  事务类型

数据库事务类型有本地事务和分布式事务:

  • 本地事务:就是普通事务,能保证单台数据库上的操作的ACID,被限定在一台数据库上;
  • 分布式事务:涉及两个或多个数据库源的事务,即跨越多台同类或异类数据库的事务(由每台数据库的本地事务组成的),分布式事务旨在保证这些本地事务的所有操作的ACID,使事务可以跨越多台数据库;

Java事务类型有JDBC事务和JTA事务:

  • JDBC事务:就是数据库事务类型中的本地事务,通过Connection对象的控制来管理事务;
  • JTA事务:JTA指Java事务API(Java Transaction API),是Java EE数据库事务规范, JTA只提供了事务管理接口,由应用程序服务器厂商(如WebSphere Application Server)提供实现,JTA事务比JDBC更强大,支持分布式事务。

Java EE事务类型有本地事务和全局事务:

  • 本地事务:使用JDBC编程实现事务;
  • 全局事务:由应用程序服务器提供,使用JTA事务;

按是否通过编程实现事务有声明式事务和编程式事务;

  • 声明式事务: 通过注解或XML配置文件指定事务信息;
  • 编程式事务:通过编写代码实现事务。

9.1.2  Spring提供的事务管理

Spring框架最核心功能之一就是事务管理,而且提供一致的事务管理抽象,这能帮助我们:

  • 提供一致的编程式事务管理API,不管使用Spring JDBC框架还是集成第三方框架使用该API进行事务编程;
  • 无侵入式的声明式事务支持。

Spring支持声明式事务和编程式事务事务类型。

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