事务的详解

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。

举例子说明事务的隔离性与丢失更新、脏读、不可重复读、幻读:

Read uncommitted(读未提交)

读未提交,顾名思义,就是一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。

事例:老板要给程序员发工资,程序员的工资是3.6万/月。但是发工资时老板不小心按错了数字,按成3.9万/月,该钱已经打到程序员的户口,但是事务还没有提交,就在这时,程序员去查看自己这个月的工资,发现比往常多了3千元,以为涨工资了非常高兴。但是老板及时发现了不对,马上回滚差点就提交了的事务,将数字改成3.6万再提交。

分析:实际程序员这个月的工资还是3.6万,但是程序员看到的是3.9万。他看到的是老板还没提交事务时的数据。这就是脏读。

那怎么解决脏读呢?Read committed!读提交,能解决脏读问题。

Read committed(读提交)

读提交,顾名思义,就是一个事务要等另一个事务提交后才能读取数据。

事例:程序员拿着信用卡去享受生活(卡里当然是只有3.6万),当他埋单时(程序员事务开启),收费系统事先检测到他的卡里有3.6万,就在这个时候!!程序员的妻子要把钱全部转出充当家用,并提交。当收费系统准备扣款时,再检测卡里的金额,发现已经没钱了(第二次检测金额当然要等待妻子转出金额事务提交完)。程序员就会很郁闷,明明卡里是有钱的…

分析:这就是读提交,若有事务对数据进行更新(UPDATE)操作时,读操作事务要等待这个更新操作事务提交后才能读取数据,可以解决脏读问题。但在这个事例中,出现了一个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据,这就是不可重复读。

那怎么解决可能的不可重复读问题?Repeatable read !

Repeatable read(重复读)

重复读,就是在开始读取数据(事务开启)时,不再允许修改操作

事例:程序员拿着信用卡去享受生活(卡里当然是只有3.6万),当他埋单时(事务开启,不允许其他事务的UPDATE修改操作),收费系统事先检测到他的卡里有3.6万。这个时候他的妻子不能转出金额了。接下来收费系统就可以扣款了。

分析:重复读可以解决不可重复读问题。写到这里,应该明白的一点就是,不可重复读对应的是修改,即UPDATE操作。但是可能还会有幻读问题。因为幻读问题对应的是插入INSERT操作,而不是UPDATE操作。

什么时候会出现幻读?

事例:程序员某一天去消费,花了2千元,然后他的妻子去查看他今天的消费记录(全表扫描FTS,妻子事务开启),看到确实是花了2千元,就在这个时候,程序员花了1万买了一部电脑,即新增INSERT了一条消费记录,并提交。当妻子打印程序员的消费记录清单时(妻子事务提交),发现花了1.2万元,似乎出现了幻觉,这就是幻读。

那怎么解决幻读问题?Serializable!

Serializable(序列化)

Serializable 是最高的事务隔离级别,在该级别下,事务串行化顺序执行,可以避免脏读、不可重复读与幻读。但是这种事务隔离级别效率低下,比较耗数据库性能,一般不使用。

值得一提的是:大多数数据库默认的事务隔离级别是Read committed,比如Sql Server , Oracle。Mysql的默认隔离级别是Repeatable read。

Spring事务的传播性概述

Spring管理的事务是逻辑事务,而且物理事务和逻辑事务最大差别就在于事务传播行为,事

务传播行为用于指定在多个事务方法间调用时,事务是如何在这些方法间传播的,Spring共支持7种传播行为

传播行为

1、PROPAGATION_REQUIRED:如果当前没有事务,就创建一个新事务,如果当前存在事务,就加入该事务,该设置是最常用的设置。

2、PROPAGATION_SUPPORTS:支持当前事务,如果当前存在事务,就加入该事务,如果当前不存在事务,就以非事务执行。‘

3、PROPAGATION_MANDATORY:支持当前事务,如果当前存在事务,就加入该事务,如果当前不存在事务,就抛出异常。

4、PROPAGATION_REQUIRES_NEW:创建新事务,无论当前存不存在事务,都创建新事务。

5、PROPAGATION_NOT_SUPPORTED:以非事务方式执行操作,如果当前存在事务,就把当前事务挂起。

6、PROPAGATION_NEVER:以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。

7、PROPAGATION_NESTED:如果当前存在事务,则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务,则执行与PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。

运行流程

(1)Required:必须有逻辑事务,否则新建一个事务,使用PROPAGATION_REQUIRED指定,表示如果当前存在一个逻辑事务,则加入该逻辑事务,否则将新建一个逻辑事务,如图所示

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Required传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器会新建逻辑事务。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法中发现同样用的是Required传播行为,因此使用该已经存在的逻辑事务;

三、在返回到addressService对象的save方法,当事务模板类执行完毕,此时提交并关闭事务。

因此userService对象的save方法和addressService的save方法属于同一个物理事务,如果发生回滚,则两者都回滚

ps:如果使用Required传播行为,执行过程中抛出了异常,需要事先给这事务逻辑标识回滚,才能正常回滚,不然的话是不会做回滚操作

(2) Supports:支持当前事务,使用PROPAGATION_SUPPORTS指定,指如果当前存在逻辑事务,就加入到该逻辑事务,如果当前没有逻辑事务,就以非事务方式执行,如图所示:

Required+Supports传播行为

Supports+Supports传播行为

Required+Supports:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Required传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器会新建逻辑事务。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是Supports传播行为,查看当前是否存在事务,之前Required传播行为创建了事务,使用当前事务;

三、在返回到addressService对象的save方法,当事务模板类执行完毕,此时提交并关闭事务。

Supports+Supports:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Supports传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器不做任何处理。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是Supports传播行为,查看当前是否存在事务,之前Supports传播行为未创建任何事务,以非事务方式执行;

(3)Mandatory:必须有事务,否则抛出异常,使用PROPAGATION_MANDATORY指定,使用当前事务执行,如果当前没有事务,则抛出异常(IllegalTransactionStateException),如图所示:

Required+Mandatory传播行为

Supports+Mandatory传播行为

Required+Mandatory:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Required传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器会新建逻辑事务。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是Mandatory传播行为,查看当前是否存在事务,之前Required传播行为创建了事务,使用当前事务;

三、在返回到addressService对象的save方法,当事务模板类执行完毕,此时提交并关闭事务。

Supports+Mandatory:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Supports传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器不做任何处理。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是Mandatory传播行为,查看当前是否存在事务,之前Supports传播行为未创建任何事务,直接抛出异常IllegalTransactionStateException;

(4)RequiresNew:创建新的逻辑事务,使用PROPAGATION_REQUIRES_NEW指定,表示每次都创建新的逻辑事务(物理事务也是不同的)如图所示:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是RequiresNew传播行为且此时Spring事务管理器会直接新建逻辑事务。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的RequiresNew传播行为,查看当前是否存在事务,之前RequiresNew传播行为创建了事务,暂停上一个事务,创建新的事务,并使用当前新建事务;

三、在返回到addressService对象的save方法之前,提交关闭当前新建事务,恢复上一个事务,上个事务执行完后关闭事务。

ps:如果使用RequiresNew传播行为,执行过程中抛出了异常,回滚关闭当前事务,如果之前还有暂停的事务则恢复上个被暂停的事务

(5)NotSupported:不支持事务,如果当前存在事务则暂停该事务,使用NOT_SUPPORTED指定,即以非事务方式执行,如果当前存在逻辑事务,就把当前事务暂停,以非事务方式执行,如图所示:

Required+NotSupported传播行为

Supports+NotSupported传播行为

Required+NotSupported:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Required传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器会新建逻辑事务。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是NotSupported传播行为,查看当前是否存在事务,之前Required传播行为创建了事务,暂停当前事务,以非事务方式执行addressService对象的save方法,执行完后恢复暂停事务

三、在返回到addressService对象的save方法,当事务模板类执行完毕,此时提交并关闭事务。

Supports+NotSupported:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Supports传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器不做任何处理。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是NotSupported传播行为,查看当前是否存在事务,之前Supports传播行为未创建任何事务,以非事务方式执行addressService对象与userService对象的save方法

(6)Never:不支持事务,如果当前存在是事务则抛出异常,使用PROPAGATION_NEVER指定,即以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常(IllegalTransactionStateException),如图所示:

Required+Never传播行为

Supports+Never传播行为

Required+Never:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Required传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器会新建逻辑事务。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是Mandatory传播行为,查看当前是否存在事务,之前Required传播行为创建了事务,不支持事务抛出异常IllegalTransactionStateException。

三、在返回到addressService对象的save方法,回滚并关闭事务。

Supports+Never:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Supports传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器不做任何处理。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是Mandatory传播行为,查看当前是否存在事务,之前Supports传播行为未创建任何事务,没有事务以非事务方式执行。

(7)Nested:嵌套事务支持,使用PROPAGATION_NESTED指定,如果当前存在事务,则在嵌套事务内执行,如果当前不存在事务,则创建一个新的事务,嵌套事务使用数据库中的保存点来实现,即嵌套事务回滚不影响外部事务,但外部事务回滚将导致嵌套事务回滚,如图所示:

Required+Nested传播行为

Nested+Nested传播行为

Required+Nested:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Required传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器会新建逻辑事务。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是Nested传播行为,查看当前是否存在事务,之前Required传播行为创建了事务,在事务内新建一个保存点,嵌套进来,执行完后提交保存点

三、在返回到addressService对象的save方法,并关闭事务。

Nested+Nested:

一、在调用userService对象的save方法时,此方法用的是Nested传播行为且此时Spring事务管理器发现还没逻辑事务,因此Spring事务管理器会新建逻辑事务。

二、在此逻辑事务中调用了addressService对象的save方法,而在save方法使用的是Nested传播行为,查看当前是否存在事务,之前Nested传播行为创建了事务,在事务内新建一个保存点,嵌套进来,执行完后提交保存点提交当前事务,因为Nested只会创建一个事务

Nested和RequiresNew的区别:

1、 RequiresNew每次都创建新的独立的物理事务,而Nested只有一个物理事务;

2、 Nested嵌套事务回滚或提交不会导致外部事务回滚或提交,但外部事务回滚将导致嵌套事务回滚,而RequiresNew由于都是全新的事务,所以之间是无关联的;

时间: 2024-10-05 05:44:33

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