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Java 事务详解及简单应用实例

什么是事务

事务（Transaction）是指一个或多个操作组成的一个不可分割的执行单元。事务是数据库操作中的一个重要概念，它使得用户可以将多个操作看作一个整体完成，而不必担心它们之间的相互影响。

在Java中，事务必须在支持事务的数据库管理系统中使用，如MySQL、Oracle等。

事务的特性

在数据库中，事务必须满足以下四个特性，这四个属性常被称为事务的ACID特性：

• 原子性（Atomicity）：事务作为一个整体，要么全部执行，要么全部不执行。
• 一致性（Consistency）：事务执行前和执行后，数据的完整性约束没有被破坏。
• 隔离性（Isolation）：并发执行的事务之间是互相隔离的，每个事务执行时的中间状态对其他的事务是不可见的。
• 持久性（Durability）：事务执行成功之后，对数据的修改是长久地保存在数据库中的。

事务的使用

在Java中，可以使用JDBC的Transaction API进行事务操作。以下是一个简单的示例：

Connection conn = dataSource.getConnection();
try {
  conn.setAutoCommit(false); // 开始事务

  // 执行SQL语句
  PreparedStatement ps1 = conn.prepareStatment("UPDATE table1 set a = ?");
  ps1.setString(1, "new value");
  ps1.executeUpdate();

  PreparedStatement ps2 = conn.prepareStatement("UPDATE table2 set b = ?");
  ps2.setString(1, "new value");
  ps2.executeUpdate();

  // 提交或回滚事务
  conn.commit();
  // conn.rollback(); // 回滚事务
} catch (SQLException e) {
  try {
    if (conn != null) {
      conn.rollback();
    }
  } catch (SQLException e2) {
    // 处理回滚异常
  }
} finally {
  if (conn != null) {
    conn.setAutoCommit(true); // 恢复默认的自动提交行为
    conn.close();
  }
}

在这个示例中，首先获取MySQL的Connection对象，并使用setAutoCommit(false)方法禁用自动提交模式，也就是开启一个新的事务。然后，执行两个UPDATE语句，如果执行成功就提交事务并结束；如果执行出现异常，就回滚事务。

事务的隔离级别

在Java中，默认的隔离级别是可重复读（Read Committed）级别。这个级别可以确保每个事务在执行中看到其他事务已经提交的所有修改记录。

除了可重复读之外，还有其他三个隔离级别：

• 读未提交（Read Uncommitted）：最低级别，允许读取其他事务未提交的数据。
• 不可重复读（Non-Repeatable Read）：一个事务读取同一行数据两次，但是在此期间，另一个事务可能已经修改了该行数据。在这个级别下，可能会出现两次读取结果不太一样的情况。
• 可串行化（Serializable）：最高级别，所有的事务必须串行执行，没有并发执行的情况。

在Java中，可以通过以下方式设置隔离级别：

// 设置为不可重复读
connection.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED);
// 设置为可串行化
connection.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE);

示例

下面，我们通过一个简单的Java应用来演示事务的使用：

// 获取数据库连接
Connection conn = dataSource.getConnection();
// 开始事务
conn.setAutoCommit(false);
try {
  // 执行SQL操作
  PreparedStatement stmt1 = conn.prepareStatement("INSERT INTO users(name, age, sex) values (?, ?, ?)");
  PreparedStatement stmt2 = conn.prepareStatement("INSERT INTO accounts(user_id, amount) values (?, ?)");

  stmt1.setString(1, "张三");
  stmt1.setInt(2, 26);
  stmt1.setString(3, "男");
  stmt1.executeUpdate();

  ResultSet rs = stmt1.getGeneratedKeys();
  if (rs.next()) {
    int user_id = rs.getInt(1);
    stmt2.setInt(1, user_id);
    stmt2.setDouble(2, 1000.00);
    stmt2.executeUpdate();
  } else {
    // 插入失败，抛出异常
    throw new SQLException("无法插入用户数据");
  }

  // 提交事务
  conn.commit();
} catch (SQLException e) {
  // 回滚事务
  if (conn != null) {
    try {
      conn.rollback();
    } catch (SQLException e2) {
      // 处理回滚异常
    }
  }
} finally {
  // 释放连接资源
  if (conn != null) {
    try {
      conn.setAutoCommit(true);
      conn.close();
    } catch (SQLException e) {
      // 处理关闭连接异常
    }
  }
}

这个示例演示了如何使用JDBC API在数据库中插入两个相关表的数据，即users和accounts表。如果有任何一个步骤失败，就会回滚整个事务。最后，释放数据库连接。

总之，在Java中，使用事务可以确保操作的原子性，同时保持数据的完整性和一致性。在需要保障数据的完整性和一致性时，可以使用事务API来实现。