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（事务必选满足ACID 原子性，隔离性，一致性和持久性，缺一不可）。

  • 原子性(Atomictity) ：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，即数据完成性约束没有被破坏；如银行转账。
  • 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的，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丢失。

在实际项目开发中数据库的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：两个事务同事更新一行数据，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，多次读取的同一数据返回的结果不同；也就是有其他的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经提交的数据；即在第一个事务开始的时候读取到一批数据，但此后另一个事务又插入了新的数据并提交，此时第一个事务又读取这批数据但发现多了一些数据，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，在标准的SQL规范中定义了四种隔离级别：

  • 未提交读（Read Uncommitten）：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，不可能出现丢失更新，脏读，但可能出现不可重复读和幻读；

  • 可重复读（Repeatable Read）：保证同意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，不可能出现丢失更新，脏读，不可重复读，但可能出现幻读；

  • 可串行化（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，不可能出现丢失更新，脏读，不可重复读，幻读；

隔离级别 脏读（Dirty Read） 不可重复读（NonRepeatable Read） 幻读（Phantom Read）
未提交读（Read Uncommitten） 可能 可能 可能
提交读（Read Committed） 不可能 可能 可能
可重复读（Repeatable Read） 不可能 不可能 可能
可串行化（Serializable） 不可能 不可能 不可能

按照SQL:1992 事务隔离级别，InnoDB默认是可重复读的（REPEATABLE READ）。MySQL/InnoDB 提供SQL标准所描述的所有四个事务隔离级别。你可以在命令行用–transaction-isolation选项，或在选项文件里，为所有连接设置默认隔离级别。例如，你可以在my.inf文件的[mysqld]节里类似如下设置该选项：

1
transaction-isolation = {READ-UNCOMMITTED | READ-COMMITTED | REPEATABLE-READ | SERIALIZABLE}

用户可以用SET TRANSACTION语句改变单个会话或者所有新进连接的隔离级别。它的语法如下：

1
SET [SESSION | GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE}

注意：默认的行为（不带session和global）是为下一个（未开始）事务设置隔离级别。如果你使用GLOBAL关键字，语句在全局对从那点开始创建的所有新连接（除了不存在的连接）设置默认事务级别。你需要SUPER权限来做这个。使用SESSION 关键字为将来在当前连接上执行的事务设置默认事务级别。 任何客户端都能自由改变会话隔离级别（甚至在事务的中间），或者为下一个事务设置隔离级别。 你可以用下列语句查询全局和会话事务隔离级别：

1
2
3
SELECT @@global.tx_isolation;
SELECT @@session.tx_isolation;
SELECT @@tx_isolation;

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。

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。

Spring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。