02--数据库事务

1、数据库事务

1.1 数据库事务介绍

事务:一组逻辑操作单元,使数据从一种状态变换到另一种状态。

事务处理(事务操作):保证所有事务都作为一个工作单元来执行,即使出现了故障,都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时,要么所有的事务都被提交(commit),那么这些修改就永久地保存下来;要么数据库管理系统将放弃所作的所有修改,整个事务回滚(rollback)到最初状态。

为确保数据库中数据的一致性,数据的操纵应当是离散的成组的逻辑单元:当它全部完成时,数据的一致性可以保持,而当这个单元中的一部分操作失败,整个事务应全部视为错误,所有从起始点以后的操作应全部回退到开始状态。

1.2 JDBC事务处理

数据一旦提交,就不可回滚。

数据什么时候意味着提交?

  • 当一个连接对象被创建时,默认情况下是自动提交事务:每次执行一个 SQL 语句时,如果执行成功,就会向数据库自动提交,而不能回滚。
  • 关闭数据库连接,数据就会自动的提交。如果多个操作,每个操作使用的是自己单独的连接,则无法保证事务。即同一个事务的多个操作必须在同一个连接下。

JDBC程序中为了让多个 SQL 语句作为一个事务执行:

  • 调用 Connection 对象的 setAutoCommit(false); 以取消自动提交事务
  • 在所有的 SQL 语句都成功执行后,调用 commit(); 方法提交事务
  • 在出现异常时,调用 rollback(); 方法回滚事务

若此时 Connection 没有被关闭,还可能被重复使用,则需要恢复其自动提交状态 setAutoCommit(true)。尤其是在使用数据库连接池技术时,执行close()方法前,建议恢复自动提交状态。

【案例:用户AA向用户BB转账100】

public void testJDBCTransaction() {Connection conn = null;try {// 1.获取数据库连接conn = JDBCUtils.getConnection();// 2.开启事务conn.setAutoCommit(false);// 3.进行数据库操作String sql1 = "update user_table set balance = balance - 100 where user = ?";update(conn, sql1, "AA");// 模拟网络异常//System.out.println(10 / 0);String sql2 = "update user_table set balance = balance + 100 where user = ?";update(conn, sql2, "BB");// 4.若没有异常,则提交事务conn.commit();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();// 5.若有异常,则回滚事务try {conn.rollback();} catch (SQLException e1) {e1.printStackTrace();}} finally {try {//6.恢复每次DML操作的自动提交功能conn.setAutoCommit(true);} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}//7.关闭连接JDBCUtils.closeResource(conn, null, null); }  
}

其中,对数据库操作的方法为:

//使用事务以后的通用的增删改操作(version 2.0)
public void update(Connection conn ,String sql, Object... args) {PreparedStatement ps = null;try {// 1.获取PreparedStatement的实例 (或:预编译sql语句)ps = conn.prepareStatement(sql);// 2.填充占位符for (int i = 0; i < args.length; i++) {ps.setObject(i + 1, args[i]);}// 3.执行sql语句ps.execute();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 4.关闭资源JDBCUtils.closeResource(null, ps);}
}

1.3 事务的ACID属性

原子性(Atomicity)
原子性是指事务是一个不可分割的工作单位,事务中的操作要么都发生,要么都不发生。

一致性(Consistency)
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。

隔离性(Isolation)
事务的隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰,即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

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,接下来的其他操作和数据库故障不应该对其有任何影响。

1.3.1 数据库的并发问题

对于同时运行的多个事务, 当这些事务访问数据库中相同的数据时, 如果没有采取必要的隔离机制, 就会导致各种并发问题:

  • 脏读: 对于两个事务 T1, T2, T1 读取了已经被 T2 更新但还没有被提交的字段。之后, 若 T2 回滚, T1读取的内容就是临时且无效的。
  • 不可重复读: 对于两个事务T1, T2, T1 读取了一个字段, 然后 T2 更新了该字段。之后, T1再次读取同一个字段, 值就不同了。
  • 幻读: 对于两个事务T1, T2, T1 从一个表中读取了一个字段, 然后 T2 在该表中插入了一些新的行。之后, 如果 T1 再次读取同一个表, 就会多出几行。

数据库事务的隔离性: 数据库系统必须具有隔离并发运行各个事务的能力, 使它们不会相互影响, 避免各种并发问题。

一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别。数据库规定了多种事务隔离级别, 不同隔离级别对应不同的干扰程度, 隔离级别越高, 数据一致性就越好, 但并发性越弱。

1.3.2 四种隔离级别

数据库提供的 4 种事务隔离级别:

Oracle 支持的 2 种事务隔离级别:READ COMMITED, SERIALIZABLE。 Oracle 默认的事务隔离级别为: READ COMMITED

Mysql 支持 4 种事务隔离级别。Mysql 默认的事务隔离级别为: REPEATABLE READ。

1.3.3 在MySql中设置隔离级别

每启动一个 mysql 程序, 就会获得一个单独的数据库连接. 每个数据库连接都有一个全局变量 @@tx_isolation, 表示当前的事务隔离级别。

数据库共定义了四种隔离级别:

Serializable:可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。 (可串行化,一个事务一个事务运行)

Repeatable read:可避免脏读、不可重复读情况的发生。 (可重复读)【不可以避免虚读】

Read committed:可避免脏读情况发生。 (读已提交)【避免不了虚读以及不可重复读】

Read uncommitted:最低级别,以上情况均无法保证。 (读未提交)

设置事务的隔离级别

set session transaction isolation level 设置事务隔离级别 两个人

select @@tx_isolation 查询当前事务隔离级别

设置数据库系统的全局的隔离级别:

set global transaction isolation level read committed;

1.3.4 隔离级别的性能问题

性能比较

Serializable 性能最差:事务一个一个执行的。排队。

Serializable < Repeatable read < Read committed < Read uncommitted

安全性比较

Serializable 安全性最好:所有问题避免掉。

Serializable > Repeatable read > Read committed > Read uncommitted

Read uncommitted 避免不了最重问题,脏读。

Serializable:性能太差。

mysql (默认)-- Repeatable read;(可重复读)

oracle(默认) -- Read committed;(读已提交)

2、批量插入

2.1 批量执行SQL语句

当需要成批插入或者更新记录时,可以采用Java的批量更新机制,这一机制允许多条语句一次性提交给数据库批量处理。通常情况下比单独提交处理更有效率

JDBC的批量处理语句包括下面三个方法:

  • addBatch(String):添加需要批量处理的SQL语句或是参数;
  • executeBatch():执行批量处理语句;
  • clearBatch():清空缓存的数据

通常我们会遇到两种批量执行SQL语句的情况:

  • 多条SQL语句的批量处理;
  • 一个SQL语句的批量传参;

2.2 高效的批量插入

举例:向数据表中插入20000条数据

数据库中提供一个goods表。创建如下:

CREATE TABLE goods(id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,NAME VARCHAR(20)
);

2.2.1 实现层次一:使用Statement

Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
Statement st = conn.createStatement();
for(int i = 1;i <= 20000;i++){String sql = "insert into goods(name) values('name_' + "+ i +")";st.executeUpdate(sql);
}

2.2.2 实现层次二:使用PreparedStatement

long start = System.currentTimeMillis();Connection conn = JDBCUtils.getConnection();String sql = "insert into goods(name)values(?)";
PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
for(int i = 1;i <= 20000;i++){ps.setString(1, "name_" + i);ps.executeUpdate();
}long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费的时间为:" + (end - start));//82340JDBCUtils.closeResource(conn, ps);

2.2.3 实现层次三

/** 修改1: 使用 addBatch() / executeBatch() / clearBatch()* 修改2:mysql服务器默认是关闭批处理的,我们需要通过一个参数,让mysql开启批处理的支持。* 		 ?rewriteBatchedStatements=true 写在配置文件的url后面* 修改3:使用更新的mysql 驱动:mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar* */
@Test
public void testInsert1() throws Exception{long start = System.currentTimeMillis();Connection conn = JDBCUtils.getConnection();String sql = "insert into goods(name)values(?)";PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);for(int i = 1;i <= 1000000;i++){ps.setString(1, "name_" + i);//1.“攒”sqlps.addBatch();if(i % 500 == 0){//2.执行ps.executeBatch();//3.清空ps.clearBatch();}}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("花费的时间为:" + (end - start));//20000条:625                                                                         //1000000条:14733  JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
}

2.2.4 实现层次四

/*
* 层次四:在层次三的基础上操作
* 使用Connection 的 setAutoCommit(false)  /  commit()
*/
@Test
public void testInsert2() throws Exception{long start = System.currentTimeMillis();Connection conn = JDBCUtils.getConnection();//1.设置为不自动提交数据conn.setAutoCommit(false);String sql = "insert into goods(name)values(?)";PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);for(int i = 1;i <= 1000000;i++){ps.setString(1, "name_" + i);//1.“攒”sqlps.addBatch();if(i % 500 == 0){//2.执行ps.executeBatch();//3.清空ps.clearBatch();}}//2.提交数据conn.commit();long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("花费的时间为:" + (end - start));//1000000条:4978 JDBCUtils.closeResource(conn, ps);
}

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