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什么是事物?系统的详尽的认识事物------>咬文嚼字版

时间:2018-09-07 21:09:27      阅读:210      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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文章目录:

事物的理解

壹、什么是事物?事物的 ACID(Atomicity 、Consistency 、Durability、Isolation )?

贰、脏读、不可重复读、幻读?

叁、事物的隔离级别?

深入理解 Spring 事务原理 

壹、事务的基本原理

贰、Spring 事务的传播属性

叁、数据库隔离级别

肆、常量解释

伍、事务的嵌套

陆、总结

 

 

事物的认知

 

壹、什么是事物?事物的 ACID(Atomicity 、Consistency 、Durability、Isolation )?

事物 :逻辑上的一系列操作 要么成功(commit) 要么失败(rollback);
A原子性:事物是不可分割的工作单位。要么成功, 要么失败。比如说 付款、发货,这一系列操作是不可分割的,要么付款和发货都成功,要么都失败;不能说付款后,还不发货又或者付款失败,还继续发货
C一致性:在事物的一系列操作中 ,数据的完整性得到保证。
I隔离性:多用户访问数据库时,并发产生的多个事物要相互隔离,互不干扰。也就是说多个事物访问数据时,需要设置隔离级别。
D持久性:一次事物一旦Commit,数据就会被永久保存至数据库。即使数据库发生故障也不会造成数据丢失。

贰、脏读、不可重复读、幻读?

脏读是`1针对未commit的数据而言。
脏读主要是在修改数据的时候产生,指的是A事物在修改数据时未commit,也未rollback的,B事物却读到A事物在修改数据时未commit,也未rollback的数据,那么我们就称B事物所读数据的操作为脏读。(脏读数据具有不可操作性)

不可重复读是针对同一数据而言。
不可重复读主要体现在修改数据时,例如开启的C事物对数据库中data1数据的两次读取结果的不对应,所产生的情况。这样的情况是可以想到的,事务C在事务D修改data1数据之前,读取一次data1数据;又在事务D修 改data1数据之后(不管事物D修改data1数据时是否commit,事物C都可读到修改的数据,所以修改的data1数据不需要考虑是否commit;只不过若未commit,事物C所读的data1具有不可操作性),再读取一次data1数据,那么D事物两次读的结果可想而知了。(开启事物后,同一个查询是可以多次执行的)

幻读是针对数据库中的多条数据而言。
幻读通常是插入数据或者删除数据时产生的,例如开启事物E,插入(删除3)条数据,而开启的事物F在事物E插入(删除3)条数据前查询一下数据库的数据条数,又在事物E插入(删除3)条数据后查询一下数据库的 数据条数。那么事物F两次查询的数据条数就会不一致,也就产生了一种视觉欺骗,然后就会想:哎呀,数据库明明10条数据,怎么有多了(少了)3条数据,。

叁、事物的隔离级别?

1、Read Uncommit:当隔离级别设置为Read Uncommit时,可能会出现脏读、不可重复读、幻读这三种情况
2、Read Commit:当隔离级别设置为Read Commit时,避免了脏读,但可能会出现不可重复读、幻读这两种情况
3、Repeatable Read:当隔离级别设置为Repeatable Read时,避免了脏读、不可重复读幻读,但可能会出现幻读这种情况
4、Serializable:当设置为最为严格的隔离级别Serializable时,就会完全避免了脏读、不可重复读幻读、幻读。而且所有的事物的一系列操作都必须按顺序依次执行,因为各个事物被绝对隔离,数据绝对安全,但处理 业务的吞吐量就会下降,性能也就下降了。当然这种隔离级别很少用到,毕竟很影响整个系统的性能。通常我们会采用其他相对较低的隔离级别,再加上相应并发锁的机制来控制用户对数据的访问量,这样的做法既 可提高系统的吞吐量又可提高系统的性能,而且在一定程度上保证数据的一致性。

 

 

深入理解 Spring 事务原理

 

壹、事务的基本原理

       Spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持,没有数据库的事务支持,spring是无法提供事务功能的。对于纯JDBC操作数据库,想要用到事务,可以按照以下步骤进行:
1、获取连接 Connection connection = DriverManager.getConnection()
2、开启事务connection.setAutoCommit(true/false);
3、执行CRUD
4、提交事务/回滚事务 connection.commit() / connection.rollback();
5、关闭连接 connection.close();


使用Spring的事务管理功能后,我们可以不再写步骤 2 和 4 的代码,而是由Spirng 自动完成。那么Spring是如何在我们书写的 CRUD 之前和之后开启事务和关闭事务的呢?解决这个问题,也就可以从整体上理解Spring的事务管理实现原理了。下面简单地介绍下,注解方式为例子
1、配置文件开启注解驱动,在相关的类和方法上通过注解@Transactional标识。
2、spring 在启动的时候会去解析生成相关的bean,这时候会查看拥有相关注解的类和方法,并且为这些类和方法生成代理,并根据@Transaction的相关参数进行相关配置注入,这样就在代理中为我们把相关的事务处理掉了(开启正常提交事务,异常回滚事务)。
3、真正的数据库层的事务提交和回滚是通过binlog或者redo log实现的。

贰、Spring 事务的传播属性

       所谓spring事务的传播属性,就是定义在存在多个事务同时存在的时候,spring应该如何处理这些事务的行为。这些属性在TransactionDefinition中定义,具体常量的解释见下表:
常量名称常量解释
PROPAGATION_REQUIRED支持当前事务,如果当前没有事务,就新建一个事务。这是最常见的选择,也是 Spring 默认的事务的传播。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW新建事务,如果当前存在事务,把当前事务挂起。新建的事务将和被挂起的事务没有任何关系,是两个独立的事务,外层事务失败回滚之后,不能回滚内层事务执行的结果,内层事务失败抛出异常,外层事务捕获,也可以不处理回滚操作
PROPAGATION_SUPPORTS支持当前事务,如果当前没有事务,就以非事务方式执行。
PROPAGATION_MANDATORY支持当前事务,如果当前没有事务,就抛出异常。
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。
PROPAGATION_NEVER以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。
PROPAGATION_NESTED
如果一个活动的事务存在,则运行在一个嵌套的事务中。如果没有活动事务,则按REQUIRED属性执行。它使用了一个单独的事务,这个事务拥有多个可以回滚的保存点。内部事务的回滚不会对外部事务造成影响。它只对DataSourceTransactionManager事务管理器起效。

叁、数据库隔离级别

       隔离级别隔离级别的值导致的问题
Read-Uncommitted:导致脏读
Read-Committed:避免脏读,允许不可重复读和幻读
Repeatable-Read:避免脏读,不可重复读,允许幻读
Serializable:串行化读,事务只能一个一个执行,避免了脏读、不可重复读、幻读。执行效率慢,使用时慎重
脏读:G事务对数据进行了增删改,但未提交,H事务可以读取到未提交的数据。如果G事务这时候回滚了,那么H事务就读到了脏数据。
不可重复读:J事务中发生了两次读操作,第1次读操作和第2次操作之间,K事务对数据进行了修改,这时候2次读取的数据是不一致的。
幻读:M事务对一定范围的数据进行批量修改,N事务在这个范围增加1条数据,这时候M事务就会失去对新增数据的修改,那么M事物再进行读操作时,发现范围内还有一条未改,以为 修改有问题,实际是一次视觉欺骗。
小总结:
       隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大。
大多数的数据库默认隔离级别为 Read Commited,比如 SqlServer、Oracle
少数数据库默认隔离级别为:Repeatable Read 比如: MySQL InnoDB四、Spring中的隔离级别

肆、常量解释

ISOLATION_DEFAULT:这是个 PlatfromTransactionManager 默认的隔离级别,使用数据库默认的事务隔离级别。另外四个与 JDBC 的隔离级别相对应。
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED:这是事务最低的隔离级别,它充许另外一个事务可以看到这个事务未提交的数据。这种隔离级别会产生脏读,不可重复读和幻像读。
ISOLATION_READ_COMMITTED:保证一个事务修改的数据提交后才能被另外一个事务读取。另外一个事务不能读取该事务未提交的数据。
ISOLATION_REPEATABLE_READ:这种事务隔离级别可以防止脏读,不可重复读。但是可能出现幻像读。
ISOLATION_SERIALIZABLE:这是花费最高代价但是最可靠的事务隔离级别。事务被处理为顺序执行。

伍、事务的嵌套

       通过上面的理论知识的铺垫,我们大致知道了数据库事务和spring事务的一些属性和特点,接下来我们通过分析一些嵌套事务的场景,来深入理解spring事务传播的机制。
假设外层事务 Service A 的 Method A() 调用 内层Service B 的 Method B()
PROPAGATION_REQUIRED(spring 默认)
如果ServiceB.methodB() 的事务级别定义为 PROPAGATION_REQUIRED,那么执行 ServiceA.methodA() 的时候spring已经起了事务,这时调用 ServiceB.methodB(),ServiceB.methodB() 看到自己已经运行在 ServiceA.methodA() 的事务内部,就不再起新的事务。
假如 ServiceB.methodB() 运行的时候发现自己没有在事务中,他就会为自己分配一个事务。
这样,在 ServiceA.methodA() 或者在 ServiceB.methodB() 内的任何地方出现异常,事务都会被回滚。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW
       比如我们设计 ServiceA.methodA() 的事务级别为 PROPAGATION_REQUIRED,ServiceB.methodB() 的事务级别为 PROPAGATION_REQUIRES_NEW。
那么当执行到 ServiceB.methodB() 的时候,ServiceA.methodA() 所在的事务就会挂起,ServiceB.methodB() 会起一个新的事务,等待 ServiceB.methodB() 的事务完成以后,它才继续执行。
他与 PROPAGATION_REQUIRED 的事务区别在于事务的回滚程度了。因为 ServiceB.methodB() 是新起一个事务,那么就是存在两个不同的事务。如果 ServiceB.methodB() 已经提交,那么 ServiceA.methodA() 失败回滚,ServiceB.methodB() 是不会回滚的。如果 ServiceB.methodB() 失败回滚,如果他抛出的异常被 ServiceA.methodA() 捕获,ServiceA.methodA() 事务仍然可能提交(主要看B抛出的异常是不是A会回滚的异常)。
PROPAGATION_SUPPORTS
       假设ServiceB.methodB() 的事务级别为 PROPAGATION_SUPPORTS,那么当执行到ServiceB.methodB()时,如果发现ServiceA.methodA()已经开启了一个事务,则加入当前的事务,如果发现ServiceA.methodA()没有开启事务,则自己也不开启事务。这种时候,内部方法的事务性完全依赖于最外层的事务。
PROPAGATION_NESTED
       现在的情况就变得比较复杂了, ServiceB.methodB() 的事务属性被配置为 PROPAGATION_NESTED, 此时两者之间又将如何协作呢? ServiceB#methodB 如果 rollback, 那么内部事务(即 ServiceB#methodB) 将回滚到它执行前的 SavePoint 而外部事务(即 ServiceA#methodA) 可以有以下两种处理方式:
a、捕获异常,执行异常分支逻辑
voidmethodA(){ try { ServiceB.methodB(); } catch (SomeException) { // 执行其他业务, 如 ServiceC.methodC(); } }
这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到了分支执行的效果, 如果 ServiceB.methodB 失败, 那么执行 ServiceC.methodC(), 而 ServiceB.methodB 已经回滚到它执行之前的 SavePoint, 所以不会产生脏数据(相当于此方法从未执行过), 这种特性可以用在某些特殊的业务中, 而 PROPAGATION_REQUIRED 和 PROPAGATION_REQUIRES_NEW 都没有办法做到这一点。
b、 外部事务回滚/提交 代码不做任何修改, 那么如果内部事务(ServiceB#methodB) rollback, 那么首先 ServiceB.methodB 回滚到它执行之前的 SavePoint(在任何情况下都会如此), 外部事务(即 ServiceA#methodA) 将根据具体的配置决定自己是 commit 还是 rollback
另外三种事务传播属性基本用不到,在此不做分析。

陆、总结

       对于项目中需要使用到事务的地方,我建议开发者还是使用spring的TransactionCallback接口来实现事务,不要盲目使用spring事务注解,如果一定要使用注解,那么一定要对spring事务的传播机制和隔离级别有个详细的了解,否则很可能发生意想不到的效果。
此外以上文章是站在各个角度看待事物的,从初步认知事物到深入理解事物,看不明白的,可以反复参考。虽自认为很严谨了,但若有疏漏之处,还请包涵、指正,谢谢!

什么是事物?系统的详尽的认识事物------>咬文嚼字版

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