Java开发 - 数据库中的基本数据结构（二）

数据库中的事务

数据库中的事务提交默认开启，可通过命令查询状态，关闭或者开启：

查询命令

show variables like 'autocommit'

关闭命令

set autocommit=off;

开启命令

set autocommit=on;

事务的管理

开启事务：beigin

提交事务：commit

回滚事务：rollback

尤其需要注意的是，增删改默认开启数据库事务，select不涉及任何事务。

在微服务中，当涉及到多步增删改的操作步骤时，一般我们使用dubbo调用其他模块数据库操作时会用到事务，以保证所有的操作要么一起成功，要么一起失败。此时就会为整个业务实现方法增加事务的注解。

数据库中的死锁

死锁在数据访问安全时时有发生，数据库也是数据访问的一种，虽然数据库提供了一些锁机制来保证线程安全，但，有人的地方就有江湖，数据库也无可避免的就会出现死锁的现象。

下面，我们举个例子来说明数据库中的死锁：

用户表：user1

用户表：user2

我们可以想象一下，这俩操作会怎么样，上面我们说过，增删改都会增加排他锁，所以第一步操作都可以执行完成，且添加了排他锁，那么在第二步操作的时候，由于排他锁的存在，需要等待排他锁的释放，会导致事务A和事务B相互等待，无法继续执行，死锁产生。

那么出现死锁之后，数据库是怎么解决的呢？

在实际操作用会出现两种情况，一种是提示死锁，另一种是提示锁等待超时，这是因为数据库版本不一致的问题。

在mariadb中，对死锁是这么处理的:当检测到死锁后，让一端的事务回滚，并提示死锁DeadLock，接着让另一端的事务执行成功，一般是让后执行的事务进行回滚，回滚之后的事务执行失败，并且不会再次主动发起自旋执行。

数据库中的视图

什么是视图？

数据库中的视图是一张虚拟表，用于展示结果集，它并不保存数据，而是从已经存在的表中调取数据，后期如果要执行相同的sql，可以直接调用视图名称。听起来有点像我们对方法的封装，这里是对数据库sql语句的封装，只不过数据库没有方法的概念。

使用场景：我们要多次展示数据库中某张表或几张表中相同的数据，一样的sql语句需要多次使用，这时候，就可以为这个sql创建视图，在需要的地方直接调用视图，从视图中获取数据，简化sql语句。

操作视图：

创建视图：

create view view_name as select xx from xxxx_tb where xxxxxx;

也可以进行连表操作。

调用视图：

select xxx from view_name;

删除视图：

drop view view_name;

你会发现视图的操作和数据库的操作是一样的。

视图的注意事项

视图是对sql语句的封装，不是对查询结果集的封装，视图的存在并不存提高任何查询的效率，只是简化了sql语句；

视图一般只用于查询，不对数据进行写操作，所以不应该对视图进行写操作，但是数据库允许这么做。

视图来源于单表

insert操作     成功

delete操作    成功

update操作   成功

视图来源于多表连查

insert操作     失败

delete操作    失败

update操作

修改一张表中数据    成功

修改多张表中数据    失败

视图中不保存真是的数据，而是来源于真实的表中，所以，当真是表中的数据发生变化，视图数据也会发生变化。

事务隔离级别

事务的隔离级别有四种：

read uncommitted  读未提交

read committed   读已提交

repeatable read  可重复读

serializable    可串行化

读未提交

事务的结束表现为两种情况，一种是事务提交，另一种是事务的回滚，读未提交即表现在事务可以读取这两种状态下的数据，从而产生脏读。

什么是脏读？

脏读就是事务读取到了其他事务未提交或未回滚之后的内容，导致最终读取到的数据不存在，这就叫脏读。

我们想想这种情况怎么发生？

很明显，脏读这种情况不应该出现，所以读未提交这种隔离级别不应该被使用，事实上，也没有数据库使用读未提交的隔离级别。要解决这种情况，产生了另一种隔离级别：读已提交。

读已提交

读已提交的出现就是为了解决读未提交的情况，事务职能读取到其他事务提交后或回滚后的内容，解决了脏读问题，这里应该有掌声👏👏。

不过问题来了，这又产生了新的问题：不可重复读！！！

不可重复读是什么？看下表

两次查询发现查询结果不一样？那么是不是有问题，可能我们看着觉得没错，假设两次分别查询的是银行卡余额，第一次100w，第二次0，我只是查了两次，什么都没干，钱没了，那么你觉得问题大不大？ 要不要报警？

在Java中，这就是并发线程的安全问题，所以我们也要避免事务访问期间，其他事务对我们访问的数据进行修改。

根据我们前面学到的内容，我们可以给这条数据加上排他锁，这就解决了这个问题，相信大家已经学会了，此时将产生新的隔离级别：可重复读！

可重复读

可重复读这个隔离级别完美吗？看到这里显然没有结束，所以它一定是不完美的，没错，新的问题又产生了：幻读！

幻读是什么？我们用下面这张表来解读下：

还以查询银行卡为例，第一次查100w，第二次查0，这是不正常的，因为事务A没有做任何处理。这和不可重复读很相似，但两者也有一定的区别，不可重复读是对数据进行修改，幻读是对数据库进行添加操作，两者都是前后查询到的结果不一致导致的。

我们考虑下幻读应不应该存在？ 这种情况可以存在，我认为合法，但是我就需要两次读取到的数据保持一致，该怎么办？给表加排他锁！此时，两次查询结果一致。幻读问题解决！

加了锁，新的隔离级别也就产生了：可串行化！

可串行化

可串行化解决了幻读的问题，但是由于需要给整张表加锁，这样，数据的访问效率就大大降低，现在做开发，谁不使用并发的？所以实际开发中可串行化并不常用，只有在执行一些安全性要求极高的操作时才会使用这一等级。

用一张表来表示他们之间的关系：

隔离等级的优先级

和我上面给出的顺序是一致的，优先级由低到高分别是：读未提交-->读已提交-->可重复读-->可串行化。就像道生一，一生二，二生三，三生万物。

数据库使用的隔离级别

oracle和sql server 默认的隔离级别为读已提交。

mysql的 默认隔离级别为可重复读。

MVCC

MVCC是多版本并发控制，是用来实现可重复读的。它解决了并发安全的问题，大大提高了并发执行效率，优于加锁。

MVCC的实现分为三部分：

undolog  ，用于记录一些信息，我们下面会说到；

mysql中的每张表里隐藏的三个字段

row_id，Innodb引擎提供的隐藏主键，表中没有主键时自动创建，从1开始，自增；

DB_trx_id，表示最后操作这条数据的事务的id；

DB_roll_ptr，表示回滚指针，当前事务操作变更数据时，如果失败，需要回滚到之前的那条数据，这里保存的就是操作前数据的地址。

ReadView