数据库事务模拟银行转账的场景（成功和失败）

骑猪看日落 2023-06-08 10:59 1阅读 0赞

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## 一、事务的概念 ##

**事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要不全部成功，要不全部不成功**。  
　　例如：A——B转帐，对应于如下两条sql语句  
  　　update from account set money=money+100 where name='B';  
 　　 update from account set money=money-100 where name='A';

## 二、MySQL数据库中操作事务命令 ##

1、编写测试SQL脚本，如下：

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

1 /*创建账户表*/
     2 create table account(
     3     id int primary key auto_increment,
     4     name varchar(40),
     5     money float
     6 );
     7 
     8 /*插入测试数据*/
     9 insert into account(name,money) values('A',1000);
    10 insert into account(name,money) values('B',1000);
    11 insert into account(name,money) values('C',1000);

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

下面我们在MySQL数据库中模拟A——B转帐这个业务场景

### 2.1、开启事务(start transaction) ###

使用"start transaction"开启MySQL数据库的事务，如下所示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NzcxNjM3_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

我们首先在数据库中模拟转账失败的场景，首先执行update语句让A用户的money减少100块钱，如下图所示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NzcxNjM3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

然后我们关闭当前操作的dos命令行窗口，这样就导致了刚才执行的update语句的数据库的事务没有被提交，那么我们对A用户的修改就不算是是真正的修改了，下次在查询A用户的money时，依然还是之前的1000，如下图所示：

![20191018115139236.png][]

### 2.2、提交事务(commit) ###

下面我们在数据库模拟A——B转账成功的场景

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NzcxNjM3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

我们手动提交(commit)数据库事务之后，A——B转账100块钱的这个业务操作算是真正成功了，A账户中少了100，B账户中多了100。

### 2.3、回滚事务(rollback) ###

![format_png][]

通过手动回滚事务，让所有的操作都失效，这样数据就会回到最初的初始状态！

## 三、JDBC中使用事务 ##

当Jdbc程序向数据库获得一个Connection对象时，默认情况下这个Connection对象会自动向数据库提交在它上面发送的SQL语句。若想关闭这种默认提交方式，让多条SQL在一个事务中执行，可使用下列的JDBC控制事务语句

*  Connection.setAutoCommit(false);//开启事务(start transaction)
 *  Connection.rollback();//回滚事务(rollback)
 *  Connection.commit();//提交事务(commit)

### 3.1、JDBC使用事务范例 ###

在JDBC代码中演示银行转帐案例，使如下转帐操作在同一事务中执行

"update account set money=money-100 where name='A'"

update account set money=money+100 where name='B'

代码如下：

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

1 package me.gacl.demo;
      2 
      3 import java.sql.Connection;
      4 import java.sql.PreparedStatement;
      5 import java.sql.ResultSet;
      6 import java.sql.SQLException;
      7 import me.gacl.utils.JdbcUtils;
      8 import org.junit.Test;
      9 
     10 /**
     11 * @ClassName: TransactionDemo1
     12 * @Description: 
     13 * JDBC中使用事务来模似转帐 
     14     create table account(
     15         id int primary key auto_increment,
     16         name varchar(40),
     17         money float
     18     );
     19     insert into account(name,money) values('A',1000);
     20     insert into account(name,money) values('B',1000);
     21     insert into account(name,money) values('C',1000);
     22 * @author: 孤傲苍狼
     23 * @date: 2014-9-22 下午11:16:17
     24 *
     25 */ 
     26 public class TransactionDemo1 {
     27 
     28     /**
     29     * @Method: testTransaction1
     30     * @Description: 模拟转账成功时的业务场景
     31     * @Anthor:孤傲苍狼
     32     *
     33     */ 
     34     @Test
     35     public void testTransaction1(){
     36         Connection conn = null;
     37         PreparedStatement st = null;
     38         ResultSet rs = null;
     39         
     40         try{
     41             conn = JdbcUtils.getConnection();
     42             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction)
     43             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'";
     44             st = conn.prepareStatement(sql1);
     45             st.executeUpdate();
     46             String sql2 = "update account set money=money+100 where name='B'";
     47             st = conn.prepareStatement(sql2);
     48             st.executeUpdate();
     49             conn.commit();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(commit)
     50             System.out.println("成功！！！");  //log4j
     51         }catch (Exception e) {
     52             e.printStackTrace();
     53         }finally{
     54             JdbcUtils.release(conn, st, rs);
     55         }
     56     }
     57     
     58     /**
     59     * @Method: testTransaction1
     60     * @Description: 模拟转账过程中出现异常导致有一部分SQL执行失败后让数据库自动回滚事务
     61     * @Anthor:孤傲苍狼
     62     *
     63     */ 
     64     @Test
     65     public void testTransaction2(){
     66         Connection conn = null;
     67         PreparedStatement st = null;
     68         ResultSet rs = null;
     69         
     70         try{
     71             conn = JdbcUtils.getConnection();
     72             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction)
     73             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'";
     74             st = conn.prepareStatement(sql1);
     75             st.executeUpdate();
     76             //用这句代码模拟执行完SQL1之后程序出现了异常而导致后面的SQL无法正常执行，事务也无法正常提交，此时数据库会自动执行回滚操作
     77             int x = 1/0;
     78             String sql2 = "update account set money=money+100 where name='B'";
     79             st = conn.prepareStatement(sql2);
     80             st.executeUpdate();
     81             conn.commit();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(commit)
     82             System.out.println("成功！！！");
     83         }catch (Exception e) {
     84             e.printStackTrace();
     85         }finally{
     86             JdbcUtils.release(conn, st, rs);
     87         }
     88     }
     89     
     90     /**
     91     * @Method: testTransaction1
     92     * @Description: 模拟转账过程中出现异常导致有一部分SQL执行失败时手动通知数据库回滚事务
     93     * @Anthor:孤傲苍狼
     94     *
     95     */ 
     96     @Test
     97     public void testTransaction3(){
     98         Connection conn = null;
     99         PreparedStatement st = null;
    100         ResultSet rs = null;
    101         
    102         try{
    103             conn = JdbcUtils.getConnection();
    104             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction)
    105             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'";
    106             st = conn.prepareStatement(sql1);
    107             st.executeUpdate();
    108             //用这句代码模拟执行完SQL1之后程序出现了异常而导致后面的SQL无法正常执行，事务也无法正常提交
    109             int x = 1/0;
    110             String sql2 = "update account set money=money+100 where name='B'";
    111             st = conn.prepareStatement(sql2);
    112             st.executeUpdate();
    113             conn.commit();//上面的两条SQL执行Update语句成功之后就通知数据库提交事务(commit)
    114             System.out.println("成功！！！");
    115         }catch (Exception e) {
    116             try {
    117                 //捕获到异常之后手动通知数据库执行回滚事务的操作
    118                 conn.rollback();
    119             } catch (SQLException e1) {
    120                 e1.printStackTrace();
    121             }
    122             e.printStackTrace();
    123         }finally{
    124             JdbcUtils.release(conn, st, rs);
    125         }
    126     }
    127 }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

###  3.2、设置事务回滚点 ###

在开发中，有时候可能需要手动设置事务的回滚点，在JDBC中使用如下的语句设置事务回滚点

Savepoint sp = conn.setSavepoint();  
　　Conn.rollback(sp);  
　　Conn.commit();//回滚后必须通知数据库提交事务  
　**　设置事务回滚点范例**：

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

1 package me.gacl.demo;
     2 
     3 import java.sql.Connection;
     4 import java.sql.PreparedStatement;
     5 import java.sql.ResultSet;
     6 import java.sql.SQLException;
     7 import java.sql.Savepoint;
     8 
     9 import me.gacl.utils.JdbcUtils;
    10 import org.junit.Test;
    11 
    12 /**
    13 * @ClassName: TransactionDemo1
    14 * @Description: 
    15 * JDBC中使用事务来模似转帐 
    16     create table account(
    17         id int primary key auto_increment,
    18         name varchar(40),
    19         money float
    20     );
    21     insert into account(name,money) values('A',1000);
    22     insert into account(name,money) values('B',1000);
    23     insert into account(name,money) values('C',1000);
    24 * @author: 孤傲苍狼
    25 * @date: 2014-9-22 下午11:16:17
    26 *
    27 */ 
    28 public class TransactionDemo2 {
    29 
    30     /**
    31     * @Method: testTransaction1
    32     * @Description: 模拟转账成功时的业务场景
    33     * @Anthor:孤傲苍狼
    34     *
    35     */ 
    36     @Test
    37     public void testTransaction1(){
    38         Connection conn = null;
    39         PreparedStatement st = null;
    40         ResultSet rs = null;
    41         Savepoint sp = null;
    42         
    43         try{
    44             conn = JdbcUtils.getConnection();
    45             conn.setAutoCommit(false);//通知数据库开启事务(start transaction)
    46             
    47             String sql1 = "update account set money=money-100 where name='A'";
    48             st = conn.prepareStatement(sql1);
    49             st.executeUpdate();
    50             
    51             //设置事务回滚点
    52             sp = conn.setSavepoint();
    53             
    54             String sql2 = "update account set money=money+100 where name='B'";
    55             st = conn.prepareStatement(sql2);
    56             st.executeUpdate();
    57             
    58             //程序执行到这里出现异常，后面的sql3语句执行将会中断
    59             int x = 1/0;
    60             
    61             String sql3 = "update account set money=money+100 where name='C'"; 
    62             st = conn.prepareStatement(sql3);
    63             st.executeUpdate();
    64             
    65             conn.commit();
    66             
    67         }catch (Exception e) {
    68             try {
    69                 /**
    70                  * 我们在上面向数据库发送了3条update语句，
    71                  * sql3语句由于程序出现异常导致无法正常执行，数据库事务而已无法正常提交，
    72                  * 由于设置的事务回滚点是在sql1语句正常执行完成之后，sql2语句正常执行之前,
    73                  * 那么通知数据库回滚事务时，不会回滚sql1执行的update操作
    74                  * 只会回滚到sql2执行的update操作，也就是说，上面的三条update语句中，sql1这条语句的修改操作起作用了
    75                  * sql2的修改操作由于事务回滚没有起作用，sql3由于程序异常没有机会执行
    76                  */
    77                 conn.rollback(sp);//回滚到设置的事务回滚点
    78                 //回滚了要记得通知数据库提交事务
    79                 conn.commit();
    80             } catch (SQLException e1) {
    81                 e1.printStackTrace();
    82             }
    83             e.printStackTrace();
    84         }finally{
    85             JdbcUtils.release(conn, st, rs);
    86         }
    87     }
    88 }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

## 四、事务的四大特性(ACID) ##

### 4.1、原子性（Atomicity） ###

**原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么全部成功，要么全部失败**。比如在同一个事务中的SQL语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败

### 4.2、一致性（Consistency） ###

官网上**事务一致性**的概念是：**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**。以转账为例子，A向B转账，假设转账之前这两个用户的钱加起来总共是2000，那么A向B转账之后，不管这两个账户怎么转，A用户的钱和B用户的钱加起来的总额还是2000，这个就是事务的一致性。

### 4.3、隔离性（Isolation） ###

事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。

### 4.4、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，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响

事务的四大特性中最麻烦的是隔离性，下面重点介绍一下事务的隔离级别

## 五、事务的隔离级别 ##

多个线程开启各自事务操作数据库中数据时，数据库系统要负责隔离操作，以保证各个线程在获取数据时的准确性。

### 5.1、事务不考虑隔离性可能会引发的问题　　 ###

如果事务不考虑隔离性，可能会引发如下问题：

1、脏读

**脏读指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据**。

这是非常危险的，假设Ａ向Ｂ转帐100元，对应sql语句如下所示  
    　　　　　　1.update account set money=money+100 where name='B';      
    　　　　　　2.update account set money=money-100  where name='A';  
    　　　 当第1条sql执行完，第2条还没执行(A未提交时)，如果此时Ｂ查询自己的帐户，就会发现自己多了100元钱。如果A等B走后再回滚，B就会损失100元。

2、不可重复读

**不可重复读指在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。**  
　　例如银行想查询A帐户余额，第一次查询A帐户为200元，此时A向帐户内存了100元并提交了，银行接着又进行了一次查询，此时A帐户为300元了。银行两次查询不一致，可能就会很困惑，不知道哪次查询是准的。  
**　　不可重复读****和脏读的区别**是，**脏读是读取前一事务未提交的脏数据，不可重复读是重新读取了前一事务已提交的数据**。  
　　很多人认为这种情况就对了，无须困惑，当然是后面的为准。我们可以考虑这样一种情况，比如银行程序需要将查询结果分别输出到电脑屏幕和写到文件中，结果在一个事务中针对输出的目的地，进行的两次查询不一致，导致文件和屏幕中的结果不一致，银行工作人员就不知道以哪个为准了。

3、虚读(幻读)

**虚读(幻读)是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致**。  
　　如丙存款100元未提交，这时银行做报表统计account表中所有用户的总额为500元，然后丙提交了，这时银行再统计发现帐户为600元了，造成虚读同样会使银行不知所措，到底以哪个为准。

### 5.2、事务隔离性的设置语句 ###

MySQL数据库共定义了四种隔离级别：

1.  Serializable(串行化)：可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。
2.  Repeatable read(可重复读)：可避免脏读、不可重复读情况的发生。
3.  Read committed(读已提交)：可避免脏读情况发生。
4.  Read uncommitted(读未提交)：最低级别，以上情况均无法保证。

mysql数据库查询当前事务隔离级别：**select @@tx\_isolation**

**　　例如：**

![20191018115139265.png][]

**mysql数据库默认的事务隔离级别**是：**Repeatable read(可重复读)**

mysql数据库设置事务隔离级别：**set transaction isolation level 隔离级别名**

**　　例如：**

![20191018115139294.png][]

### 5.3、使用MySQL数据库演示不同隔离级别下的并发问题 ###

同时打开两个窗口模拟2个用户并发访问数据库

1、当把事务的隔离级别设置为read uncommitted时，会引发脏读、不可重复读和虚读

A窗口  
　　　　set transaction isolation level  read uncommitted;--设置A用户的数据库隔离级别为Read uncommitted(读未提交)  
　　　　start transaction;--开启事务  
　　　　select \* from account;--查询A账户中现有的钱，转到B窗口进行操作  
　　　　select \* from account--发现a多了100元，这时候A读到了B未提交的数据（脏读）

B窗口  
　　　　start transaction;--开启事务  
　　　　update account set money=money+100 where name='A';--不要提交，转到A窗口查询

2、当把事务的隔离级别设置为read committed时，会引发不可重复读和虚读，但避免了脏读

A窗口  
　　　　set transaction isolation level  read committed;  
　　　　start transaction;  
　　　　select \* from account;--发现a帐户是1000元，转到b窗口  
　　　　select \* from account;--发现a帐户多了100,这时候，a读到了别的事务提交的数据，两次读取a帐户读到的是不同的结果（不可重复读）  
　　B窗口  
　　　　start transaction;  
　　　　update account set money=money+100 where name='aaa';  
　　　　commit;--转到a窗口

3、当把事务的隔离级别设置为repeatable read(mysql默认级别)时，会引发虚读，但避免了脏读、不可重复读

A窗口  
　　　　set transaction isolation level repeatable read;  
　　　　start transaction;  
　　　　select \* from account;--发现表有4个记录，转到b窗口  
　　　　select \* from account;--可能发现表有5条记录，这时候发生了a读取到另外一个事务插入的数据（虚读）  
　　B窗口  
　　　　start transaction;  
　　　　insert into account(name,money) values('ggg',1000);  
　　　　commit;--转到a窗口

4、当把事务的隔离级别设置为Serializable时，会避免所有问题

A窗口  
　　　　set transaction isolation level Serializable;  
　　　　start transaction;  
　　　　select \* from account;--转到b窗口  
  
　　B窗口  
　　　　start transaction;  
　　　　insert into account(name,money) values('ggg',1000);--发现不能插入，只能等待a结束事务才能插入

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