java事務（1）——Java事務處理的基本問題

—前言—

事務:

　　事務是訪問數據庫的一個操作序列，數據庫應用系統通過事務集來完成對數據庫的存取。事務的正確執行使得數據庫從一種狀態轉換成另一種狀態。

 

　　事務必須服從ISO/IEC所制定的ACID原則。ACID是原子性（atomicity）、一致性（consistency）、隔離性（isolation）和持久性（durability）的縮寫事務必須服從ISO/IEC所制定的ACID原則。ACID是原子性（atomicity）、一致性（consistency）、隔離性（isolation）和持久性（durability）的縮寫。

數據庫系統支持兩種事務模式：

• 自動提交模式：每個SQL語句都是一個獨立的事務，當數據庫系統執行完一個SQL語句後，會自動提交事務。setAutoCommit(Boolean autoCommit):設置是否自動提交事務；
• 手動提交模式：必須由數據庫客戶程序顯示指定事務開始邊界和結束邊界。commit();提交事務； rollback();撤消事務； jdbc api中，可以通過調用setAutoCommit(false) 來禁止自動提交事務。然後就可以把多條更新數據庫的sql語句做爲一個事務，在所有操作完成之後，調用commit（）來進行整體提交。倘若其中一項 sql操作失敗，就不會執行commit（）方法，而是產生相應的sqlexception，此時就可以捕獲異常代碼塊中調用rollback（）方法撤消事務。 

—爲什麼要存在事務—

        需求描述：在完成該任務的時候需要在A表中新增一條數據，B表中需要更新一條數據，如果在A表新增數據失敗的時候B表更新的數據要回滾，或者B表數據更新失敗後需要回滾，又或者程序出現異常的時候A表和b表都需要回滾。那麼該如何監控這個操作流程呢？——> 這時候我們就需要事務！！！

Java中的事務處理有多簡單？在使用EJB時，事務在我們幾乎察覺不到的情況下發揮着作用；而在使用Spring時，也只需要配置一個TransactionManager，然後在需要事務的方法上加上Transactional註解就行了。Java的事務處理之所以這麼簡單是因爲框架在背後爲我們做了太多的工作。這樣，我們雖然可以快速地完成開發工作，但是一旦程序出現問題，在一陣google和stackoverflow之後，你估計還是一籌莫展。作爲一個有技術追求的程序員，你應該瞭解Java事務的底層工作原理。

 

　　

　　

　　本系列文章將在不依賴Spring和Java EE容器的條件下講解Java中事務處理的基本方法與原理，包含以下文章：

 

   （一）Java事務處理的基本問題

   （二）失敗的案例

   （三）醜陋的案例

   （四）成功的案例(自己實現一個線程安全的TransactionManager)

   （五）Template模式

   （六）使用動態代理（Dynamic Proxy）完成事務

   （七）像Spring一樣使用Transactional註解(Annotation)

   （八）分佈式事務入門例子（Spring+JTA+Atomikos+Hibernate+JMS）

 

（一）Java事務處理的基本問題

　　Java通過JDBC與數據庫進行交互，這是一個如今多數程序員都不會直接使用的技術，我們更傾向於使用Hibernate和Mybatis，但是，他們在底層都需要JDBC與數據庫通信，事務處理亦是如此，那麼，我們首先來看看JDBC提供的事務處理API。

 

（1）JDBC提供的事務處理API

　　JDBC提供的事務處理API非常少，請不要被Spring中事務處理的那一堆源代碼所打擊得信心盡失，這些框架提供的事務處理功能歸根結底主要通過以Connection類的方法完成：

Connection.setAutoCommit(boolean);

Connection.commit();

Connection.rollback();

 

　　在Spring的事務處理源代碼中，有很多都是處理多線程的，另外一些使用了一些設計模式。不要驚慌，在本系列中（除了系列八），你將看不到任何Spring的影子，我們會通過簡單的代碼來學習Java事務，學完之後，你可以閱讀一下Spring的事務處理源代碼，然後將本系列中的事務處理原理與Spring對比，你會發現，Spring要面臨與處理的問題也是本系列文章中遇到的問題。

 

（2）本地事務和分佈式事務

　　本地（Local Transaction）事務指只有一個數據源參與的事務，比如只有數據庫或者只有JMS；分佈式事務(Distributed Transaction)指有多個數據源同時參與的事務，比如一項操作需要同時訪問數據庫和通過JMS發送消息，或者一項操作需要同時訪問兩個不同數據庫。對於分佈式事務，Java提供了JTA規範，它的原理與本地事務存在不同。 鑑於多數情況下Java事務爲本地事務，本系列主要講解本地事務，而在系列八中有分佈式事務的入門例子。

 

（3）線程安全

　　線程安全是Java事務處理的一大難點，比如一個DAO類維護了一個Connection實例變量，兩個線程同時使用該DAO類與數據庫交互，其中一個在使用完Connection後將其關閉，而此時另一個線程正在使用該Connection訪問數據庫，這時另一個線程對數據庫的訪問將失敗。在本系列的後續文章中，我們將學到如何處理這樣的問題並開發線程安全的程序。

 

（4）Service層和DAO層

　　通常來說，數據持久化層又分爲Service層和DAO層，Service層用於完成與業務邏輯有關的工作，並且Service層包含了工作單元（Unit of work），也即Service層中的方法爲事務作用的邊界；DAO層用於完成對數據庫的實際操作（增刪改查）。有時在使用Hibernate或是JPA時我們也會直接在Service層訪問數據庫而省略掉DAO層。在本系列中，我們會用一個BankService例子貫穿始終。該BankService用於將用戶銀行賬戶（Bank Account）中的存款轉帳到該用戶的保險賬戶（Insurance Account）中，兩個賬戶對應有不同的數據庫表。

　　BankService需要兩個DAO類協同起來工作，一個負責銀行賬戶表的操作，另一個負責保險賬戶表操作，這是一個典型的事務處理例子。在下一篇文章中，我們將學習一個關於該BankService事務處理失敗的案例。