事务 TRANSACTION

事务是数据库中一个但单独的执行单元（Unit），他通常由高级数据库操作语言（如SQL）或编程语言（如C++、Java）编写的用户程序的执行所引起。当在数据库中更改数据成功时，在事务中更改的数据便会提交，不再改变；否则，事务就取消或者回滚，更改无效。

事务必须满足四个属性：ACID

原子性（Atomicity）：事物是一个不可分割的整体，为了保证事务的总体目标，事务必须具有原子性，即当数据修改时，要么全部执行，要么全部都不执行，即不允许事务部分的完成，避免只执行这些操作的一部分而带来的错误。

一致性（Consistency）：如果事务出现错误，则回到最原始的状态。一个事务在执行之前和执行之后，数据库数据必须保持一致状态。由于并发操作带来的数据不一致性通常包括以下几种类型：丢失数据修改、“脏读”、不可重复读、“幻读”。

隔离性（Isolation）：多个事务之间无法访问，只有当事务完成后才可以得到结果。即当两个或多个事务并发执行时，为了保证数据的安全性，将一个事务内部的操作隔离起来，不被其它正在进行的事务看到。数据库有四种类型的事务隔离级别：未提交的读、提交的读、可重复的读、串行化。

持久性（Durability）：事务完成以后，DBMS保证它对数据库中数据的修改时永久性的。当一个系统崩溃时，一个事务依然可以提交，当事务完成后，操作结果保存在磁盘中，不会被回滚。持久性一般通过数据库备份与恢复来保证。

严格而言，数据库事务属性都是由数据库管理系统来进行保证的，在整个应用程序的运行过程中，应用程序无需去考虑数据库的ACID实现。

并发事务处理可能带来的问题

备注：数据库中读数据的一些概念

更新丢失（Lost Update）：当两个或多个事务选择同一行，然后基于最初选定的值更新该行时，由于每个事务都不知道其他事务的存在，就会发生丢失更新问题——最后的更新覆盖其他事务所做的更新。

“脏读”（Dirty reads）：一个事务读取了另一个事务尚未提交的数据。就是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到的数据，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。

不可重复读（Non-Repeatable Reads）：一个事务的操作导致另一个事务在事务内两次读取到不同的数据，这是由于查询时系统中其他事务修改的提交引起的。比如事务T1读取某一数据，事务T2读取并修改了该数据，T1为了对读取值进行检验而再次读取该数据，便得到了不同的结果。即在一个事务内，多次读同一个数据，在这个事务还没有结束时，另一个事务也访问该同一数据。那么在第一个事务的两次读数据之间，由于第二个事务的修改，使得第一个事务读到的数据可能不一样，这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的，因此成为不可重复读，即原始读取不可重复。

“幻读”（Phantom Reads）：一个事务的操作导致另一个事务前后两次查询的结果数据量不同。指当事务不是独立执行时发生的一种现象，例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改，这种修改涉及到表中的全部数据行；同时，第二个事务也修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据。那么，以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还没有修改的数据行，就如同发生的幻觉一样。

不可重复读和幻读的区别是：

不可重读读是指读到了已经提交的事务的更改数据（修改或者删除），即多次读一条记录，发现该记录中某些列值被修改过；防止不可重复读只需对操作的数据添加行级锁，防止操作中数据发生变化。

“幻读”是指读到了其他已经提交的事务的新增数据。即多次读一个范围内的记录，发现结果集不一致（记录增多或者减少）；防止“幻读”，往往需要添加表级锁，将整张表锁定，防止新增记录。

事务的隔离级别

数据库的事务隔离越严格，并发副作用越小，但付出的代价也越大，因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上“串行化”进行，这显然与“并发”是矛盾的。

为了解决“隔离”和“并发”的矛盾，定义了4个事务隔离级别

事务隔离级别	读数据一致性	脏读	不可重复读	幻读
未提交读（Read uncommintted）	最低级别，只能保证不读取物理上损坏的数据	是	是	是
已提交读（Read committed）	语句级	否	是	是
可重复读（Repeatable read）	事务级	否	否	是
可序列化（Serializable）	最高级别，事务级	否	否	否

MySQL8.0默认的事务隔离级别是：可重复读

MySQL8.0中查看当前的事务隔离级别

mysql> show variables like 'transaction_isolation';

JDBC中的五种事务隔离级别

为了解决与“多个线程请求相同数据”相关的问题，事务之间通常会用锁互相隔离开。大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，他们由Connection对象指派或确定（Connection的5个静态常量）。

① TRANSACTION_NONE // 不支持事务

② TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED // 未提交读。说明在提交前一个事务可以看到另一个事务的变化。此事务级别下，允许“脏读”、不可重复读、“幻读”

③ TRANSACTION_READ_COMMITTED // 已提交读。说明读取未提交的数据是不允许的。此事务级别下，不允许“脏读”，但允许不可重复读、“幻读”

④ TRANSACTION_REPEATEABLE_READ // 可重复读。说明事务保证能够再次读取相同的数据而不会失败。此事务级别下，不允许“脏读”、不可重复读，但允许“幻读”

⑤ TRANSACTION_SERIALIZABLE // 可序列化，这是最高的事务级别。不允许“脏读”、不可重复读、“幻读”

使用事务

MySQL中，事务用来管理 INSERT、UPDATE、DELETE语句，不能回退 SELETE语句。

默认情况下，事务是自动提交的。因此如果想要使用事务，必须先取消Connection的自动提交方式。

SQL中通过 SET AUTOCOMMIT=0 来设置

JDBC中通过调用 Connection的setAutoCommit(boolean) 方法来设置

设置事务隔离级别

SQL中使用 SET TRANSACTION 语句改变单个回话或者所有进程链接的隔离级别

SET [SESSION | GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE}

JDBC中通过Connection的setTransactionisolation(int level) 来设置。参数即Connection的5个静态常量。

使用 START TRANSACTION 或者 BEGIN 语句开始一项新的事务。

使用 COMMIT 和 ROLLBACK 来提交或者回滚事务

使用 CHAIN 和 RELEASE 子句分别用来定义在事务提交或者回滚之后的操作。CHAIN会立即启动一个新的事务，并且和刚才的事务具有相同的隔离级别；RELEASE 则会断开和客户端的链接。

一般情况下，通过执行COMMIT（提交）或ROLLBACK（回滚）语句来终止事务。当执行COMMIT语句时，自从事务启动以来对数据库所做的一切更改就成为永久的，即被写入磁盘，而当执行ROLLBACK语句时，自从事务启动以来对数据库所做的一切更改都会被撤销，并且数据库中内容返回到事务开始之前所处的状态。无论什么情况，在事务完成是，都能保证回到一致状态。