一、数据库事务
1.什么是事务？
ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）属性。事务是数据库运行中的一个逻辑工作单位，由DBMS中的事务管理子系统负责事务的处理。
举个简单的例子：银行转账的情况，A转账给B 1000块。
1.A的账号减少1000元。
2.B的账号增加1000元。
这两个步骤都执行成功，则代表事务成功。如果执行1步骤成功，但是第二步骤执行失败，则事务会进行回滚，
2.事务的4个特性
⑴ 原子性（Atomicity）
原子性是指事务包含的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚，这和前面两篇博客介绍事务的功能是一样的概念，因此事务的操作如果成功就必须要完全应用到数据库，如果操作失败则不能对数据库有任何影响。
⑵ 一致性（Consistency）
一致性是指事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态，也就是说一个事务执行之前和执行之后都必须处于一致性状态。
拿转账来说，假设用户A和用户B两者的钱加起来一共是5000，那么不管A和B之间如何转账，转几次账，事务结束后两个用户的钱相加起来应该还得是5000，这就是事务的一致性。
⑶ 隔离性（Isolation）
隔离性是当多个用户并发访问数据库时，比如操作同一张表时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。
即要达到这么一种效果：对于任意两个并发的事务T1和T2，在事务T1看来，T2要么在T1开始之前就已经结束，要么在T1结束之后才开始，这样每个事务都感觉不到有其他事务在并发地执行。
⑷ 持久性（Durability）
持久性是指一个事务一旦被提交了，那么对数据库中的数据的改变就是永久性的，即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。
例如我们在使用JDBC操作数据库时，在提交事务方法后，提示用户事务操作完成，当我们程序执行完成直到看到提示后，就可以认定事务以及正确提交，即使这时候数据库出现了问题，也必须要将我们的事务完全执行完成，否则就会造成我们看到提示事务处理完毕，但是数据库因为故障而没有执行事务的重大错误。
3.事务的隔离性
当多个线程都开启事务操作数据库中的数据时，数据库系统要能进行隔离操作，以保证各个线程获取数据的准确性。看一下数据没有使用隔离时会产生的问题。
（1）脏读
脏读就是指当一个事务正在访问数据，并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另外一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据。因为这个 数据是还没有提交的数据，那么另外一个事务读到的这个数据是脏数据，依据脏数据所做的操作可能是不正确的。
举个例子：用户A向用户B转账1000元，A账号为5000元，分为两条sql执行，两个步骤
1.A的账号的钱减少1000元。
2.B的账号的钱增加1000元。
当T1事务执行到1步骤的时候，T2事务开始读取A的账号的数据，发现是减少后的数据即5000-1000。之后如果T1事务（转账）如果发生回滚，那么T2再次读取A的账号的数据实际上就还是5000，并没有变化。这就是有问题了。
（2）不可重复读
不可重复读是指在数据库访问中，一个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据。
举个例子：T1：小明读取自己账号有5000元，开始准备购物2000元的手机。
T2：小明的老婆取走了小明的账号4000元。
这里小明第一次读取自己账号发现有5000块可以购物，这时候T2提交了，在购物的时候就会发现钱不足了，前后读取的数据不一致。
不可重复读和脏读的区别是，脏读是某一事务读取了另一个事务未提交的脏数据，而不可重复读则是读取了前一事务提交的数据。在某些情况下，不可重复读并不是问题，比如我们多次查询某个数据当然以最后查询得到的结果为主。但在另一些情况下就有可能发生问题。
（3）虚读（幻读）
幻读是指当事务不是独立执行时发生的一种现象。幻读和不可重复读有点像，只是针对的不是数据的值而是数据的数量。此种异常是一个事务在两次查询的过程中数据的数量不同，让人以为发生幻觉。
T1:小明查看自己的账号消费记录有10条，总账单1000元，准备打印账单。
T2：小明的老婆用小明的卡消费100元。
这里小明第一次看消费记录是10条，总消费是1000元，这时候T2发生并提交了（消费），再次打印账单时就是看到消费记录是11条，账单是1100了，小明就以为产生了幻觉。
4.数据库的隔离级别
Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable ，这四个级别可以逐个解决脏读 、不可重复读 、幻读 这几类问题,1表示可以解决，0代表可能会出现。
| 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
Read uncommitted | 0 | 0 | 0 |
Read committed | 1 | 0 | 0 |
Repeatable read | 1 | 1 | 0 |
Serializable | 1 | 1 | 1 |
- 读未提交（Read Uncommitted）：该隔离级别指即使一个事务的更新语句没有提交,但是别的事务可以读到这个改变，几种异常情况都可能出现。极易出错，没有安全性可言，基本不会使用。
- 读已提交（Read Committed）：该隔离级别指一个事务只能看到其他事务的已经提交的更新，看不到未提交的更新，消除了脏读，这是大多数数据库的默认隔离级别，如Oracle,Sqlserver。
- 可重复读（Repeatable Read）：该隔离级别指一个事务中进行两次或多次同样的对于数据内容的查询，得到的结果是一样的，但不保证对于数据条数的查询是一样的，只要存在读改行数据就禁止写，消除了不可重复读，这是Mysql数据库的默认隔离级别。
- 串行化（Serializable）：意思是说这个事务执行的时候不允许别的事务并发执行.完全串行化的读，只要存在读就禁止写,但可以同时读，消除了幻读。这是事务隔离的最高级别，虽然最安全最省心，但是效率太低，一般不会用。
二、数据库锁
数据库锁一般可以分为两类：悲观锁与乐观锁。
1.为什么需要锁
在多用户环境中，在同一时间可能会有多个用户更新相同的记录，这会产生冲突。当并发事务同时访问一个资源时，有可能导致数据不一致，因此需要一种机制来将数据访问顺序化，以保证数据库数据的一致性。锁就是其中的一种机制。
乐观并发控制(乐观锁)和悲观并发控制（悲观锁）是并发控制主要采用的技术手段。
2.锁的分类
（1）按操作划分，可分为DML锁、DDL锁
DML锁（data locks，数据锁），用于保护数据的完整性，其中包括行级锁(Row Locks (TX锁))、表级锁(table lock(TM锁))。 DDL锁（dictionary locks，数据字典锁），用于保护数据库对象的结构，如表、索引等的结构定义。其中包排他DDL锁（Exclusive DDL lock）、共享DDL锁（Share DDL lock）、可中断解析锁（Breakable parse locks。
（2）按使用方式划分，可分为乐观锁、悲观锁
3.乐观锁
（1）概述
相对而言，乐观锁机制采取了更加宽松的加锁机制。乐观锁，就是认为每次操作数据的时候都没有其他事务在修改。乐观锁并没有使用数据库的锁机制。
（2）乐观锁实现
版本号（记为version）：就是给数据增加一个版本标识，当读取数据时，将版本标识的值一同读出，数据每更新一次，同时对版本标识进行更新。当我们提交更新的时候，判断数据库表对应记录的当前版本信息与第一次取出来的版本标识进行比对，如果数据库表当前版本号与第一次取出来的版本标识值相等，则予以更新，否则认为是过期数据。
时间戳（timestamp）：和版本号基本一样，只是通过时间戳来判断而已，注意时间戳要使用数据库服务器的时间戳不能是业务系统的时间。
待更新字段：和版本号方式相似，只是不增加额外字段，直接使用有效数据字段做版本控制信息，因为有时候我们可能无法改变旧系统的数据库表结构。假设有个待更新字段叫count,先去读取这个count,更新的时候去比较数据库中count的值是不是我期望的值（即开始读的值），如果是就把我修改的count的值更新到该字段，否则更新失败。java的基本类型的原子类型对象如AtomicInteger就是这种思想。
(3) 优缺点
乐观并发控制相信事务之间的数据竞争(data race)的概率是比较小的，因此尽可能直接做下去，直到提交的时候才去锁定，所以不会产生任何锁和死锁。但如果直接简单这么做，还是有可能会遇到不可预期的结果，例如两个事务都读取了数据库的某一行，经过修改以后写回数据库，这时就遇到了问题。
4.悲观锁
（1）概述
顾名思义，就是很悲观，它对于数据被外界修改持保守态度，认为数据随时会修改，所以整个数据处理中需要将数据加锁。
（2）悲观锁按照使用性质划分
共享锁（Share locks简记为S锁）：也称读锁，事务A对对象T加s锁，其他事务也只能对T加S，多个事务可以同时读，但不能有写操作，直到A释放S锁。
排它锁（Exclusivelocks简记为X锁）：也称写锁，事务A对对象T加X锁以后，其他事务不能对T加任何锁，只有事务A可以读写对象T直到A释放X锁。
更新锁（简记为U锁）：用来预定要对此对象施加X锁，它允许其他事务读，但不允许再施加U锁或X锁；当被读取的对象将要被更新时，则升级为X锁，主要是用来防止死锁的。因为使用共享锁时，修改数据的操作分为两步，首先获得一个共享锁，读取数据，然后将共享锁升级为排它锁，然后再执行修改操作。这样如果同时有两个或多个事务同时对一个对象申请了共享锁，在修改数据的时候，这些事务都要将共享锁升级为排它锁。这些事务都不会释放共享锁而是一直等待对方释放，这样就造成了死锁。如果一个数据在修改前直接申请更新锁，在数据修改的时候再升级为排它锁，就可以避免死锁。
（3）悲观锁按照作用范围划分：
行锁，表锁，页锁。
