事务处理与使用连接池管理连接

事务的概念和MySQL事务支持：

　事务是由一步或者多步数据库操作序列组成的逻辑执行单元，这系列操作要么全部执行，要么全部放弃执行。

　事务具备4个特性：原子性(Atomicity)，一致性(Consistency)，隔离性(Isolation)和持续性(Durabilty)。这4个特性也简称为ACID性。

　　原子性：事务是应用中最小的执行单位

　　一致性：事务执行的结果，必须是数据库从一个一致性状态，变成另一个一致性状态。当数据库只包含事务成功提交的结果时，数据库处于一致性状态。如果系统运行中断，某个事务尚未完成而被中断，而该未完成的事务对数据库所做的修改已被写入数据库，此时，数据库就处于一种不正确的状态。比如说银行转账，A向B转账1000元，数据库从A账户减少了1000元，给B账户增加了1000元，如果全部执行成功，数据库处于一致性状态；如果仅仅执行完A账户金额的修改，而没有增加B账户的金额，则数据就处于不一致性状态：因此，一致性时通过原子性来保证的。

　　隔离性：各个事务的执行互不干扰，任意一个事务的内部操作对其他并发的事务都时隔离的。也就是说，并发执行的事务之间不能看到对象的中间状态，并发执行的事务之间不能互相影响。

　　持续性：持续性也成为持久性，指事务一旦提交，对数据所做的任何改变都要记录到永久存储器中，通常就是保存进物理数据库。

　数据库的事务由下列语句组成：

　　一组DML语句，经过这组DML语句修改后的数据将保持较号的一致性。

　　一条DDL语句

　　一条DCL语句

　　DDL语句和DCL语句只有一条，因为DDL和DCL语句都会导致事务立即提交。

　当事务所包含的全部数据库操作都成功执行后，应该提交事务(commit)，使这些事务修改永久生效。事务的提交一共有两种方式：显示提交与自动提交：

　　显示提交：使用commit

　　自动提交：执行DDL或者DCL语句，或者程序正常退出。

　当事务所包含的全部数据库操作执行失败后，应该回滚(rollback)事务，是该事务中所做的修改全部失效。事务回滚有两种方式：显示回滚与自动回滚：

　　显示回滚：使用rollback

　　自动回滚：数据库操作执行失败，系统错误或者强行退出

　MYSQL的事务：

　　在默认的情况下，MYSQL是关闭事务的，即开启自动提交，在默认的情况下，当用户在MYSQL控制台输入一条DML语句时，这叫DML语句将会立即保存到数据库里(持续性)。如果要开启MYSQL的事务支持，可以显示调用如下命令：

set autocommit=0 #开启事务
set autocommit=1 #自动提交

　　自动提交和开启事务恰好相反，如果开启自动提交，就是关闭事务;如果开启事务就是关闭自动提交

　　一旦在MYSQL的命令行窗口中输入了set autocommit=0 开启了事务，该命令行窗口里的所有DML语句都不会立即生效，上一个事务结束后第一条DML语句将开始一个新的事务，而后续执行的所有SQL语句都在该事务中，除非显式使用commit来提交事务，或者正常退出，或者运行DDL,DCL语句导致事务隐式提交。当然也可以使用rollback来回滚结束事务，使用rollback结束事务将导致本次事务中的DML语句所做的修改全部失效。

　　PS:这里要注意一点的是，在命令行窗口的开启事务是对该命令行窗口有效，其他窗口还是处于mysql的默认状态，即自动提交。

　　除此之外，若不想关闭整个命令行窗口的自动提交（即关闭事务）,而只是想临时性地开始事务，则可以使用MySQL提供的start transaction或begin两个命令，它们都表示临时性地开始一次事务，处于start transaction或者begin后的DML语句不会立即生效，除非使用commit显示提交事务，或者执行DDL,DCL语句的隐式提交事务才会立即生，如下面的SQL语句：

#临时开始事务
begin:
    #向student_table表中插入3条记录
    insert into tb_test values(null,'张三'，'1');
    insert into tb_test values(null,'李四'，'2');
    insert into tb_test values(null,'赵五'，'3');
    
    #查询表中的记录 （1）
    select * from tb_test;

    #回滚事务
    rollback;

    #查询表中的记录  (2)
    select * from tb_test;

　　执行上面SQL语句中的第一个查询语句将会看到刚刚插入的3条记录，其他窗口进行查询是看不到该3条记录的，因为该3条记录未提交，也就是还没有写入数据库中。当回滚事务后，执行上面SQL语句的第二个查询语句，该窗口也和其他窗口一样，也看不到那3条记录，因为回滚事务后，对事务中的所有DML语句全都失效，因此该窗口再也查询不出那三条记录。

　　MYSQL还提供了savepoint来设置事务的中间点，通过使用设置savepoint设置事务的中间点可以让事务回滚到指定中间点，而不是回滚全部事务。如下SQL语句：

savepoint a #设置中间点
rollback to a; 使用rollback回滚到指定中间点

JDBC的事务支持：

　JDBC连接也提供了事务支持，JDBC连接的事务支持由Connection提供，Connection默认是自动提交，即关闭事务(一次性只能执行一条DML语句),在这种情况下，每条SQL语句一旦执行，便会立即提交到数据库，永久生效，无法对其进行回滚操作。

　　　可以使用Connection 的setAutoCommit(false)方法来关闭自动提交，开启事务。

　　　可以使用Connection 的setAutoCommit(true)方法来关闭事务，开启自动提交，这也是Connection的默认状态。

　一旦开启了事务之后，程序可以向平常一样创建Statement对象，创建了Statement对象之后，可以执行任意多条DML语句，尽管程序都执行了多条DML语句，但这些DML语句所做的修改都不会生效，因为没有提交事务。因此当编写完DML语句后要加上Connection.commit()方法来提交事务，让DML语句生效。如多条DML语句中执行失败，则应该用Connection的rollback()方法来回滚事务。实际上，当Connection遇到一个未处理的SQLExcepition异常时，系统将会非正常退出，即事务隐式回滚；若程序捕获了改异常，则需要在异常处理块中显式地回滚事务。

　下面程序示范了JDBC的事务支持：

public class JDBC {
    public void insertInTransaction(String[] sqls){
        try{
            conn.setAutoCommit(false);
            Statement statement = conn.createStatement();
            for(String sql : sqls){
                statement.execute(sql);
                System.out.println("SQL语句执行正常");
            }
            conn.commit(); //提交事务
        }catch(Exception e){
            if(conn != null){
                try {
                    conn.rollback();
                    System.out.println("事务回滚");
                } catch (SQLException e1) {e1.printStackTrace();}
            }
        }
    }
    
    Connection conn = null;
    Statement statement = null;
    public JDBC(String paramFile){
        try{
            Properties props = new Properties();
            props.load(new FileInputStream(paramFile));
            driver = props.getProperty("driver");
            url = props.getProperty("Url");
            user = props.getProperty("user");
            password = props.getProperty("password");
            conn =DriverManager.getConnection(url,user,password);
            statement =conn.createStatement();
            
        }catch(Exception e){}
    }
    
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        String[] sqls = new String[]{
            "insert into tb_test values(null,'AA',1)",
            "insert into tb_test values(null,'BB',2)",
            "insert into tb_test values(null,'CC',3)",
            "insert into tb_test values(null,'00','00')",  //错误的,因为第三个字段的数据类型为int,不能传入字符串进去
            "insert into tb_test values(null,'DD',4')",
        };
        jdbc_2.insertInTransaction(sqls);
    }
}

　上述代码中，一共提交了5条DML语句，其中第四条是错误的，但第四条DML语句执行时，因为是错误的，会出现SQLException异常，程序将这个异常捕获，并执行了事务回滚，去查看对应数据库表，可以发现前三条DML语句在程序中尽管执行了，但还未写入到数据库中。保证了数据库的一致性。运行效果如下：

SQL语句执行正常
SQL语句执行正常
SQL语句执行正常
SQL语句执行正常
事务回滚

使用连接池管理连接：

　数据库连接的建立以及关闭都是极其耗费系统资源的操作，在多层结构的应用环境中，这种资源的耗费对系统性能影响尤其明显。当获得的数据库连接，一个数据库连接对象均对应一个物理数据库连接，每次操作都打开一个物理连接，使用完后立即关闭连接。频繁地打开，关闭连接造成系统性能低下。

　为了解决这个问题，Java提供了数据库连接池，当应用程序启动时，系统会主动建立足够的数据库连接，并将这些连接组成一个连接池。每次应用程序请求数据库连接时，无需重新打开连接，而是从连接池中取出已有的连接使用，当应用程序使用完毕后，该连接不用完毕，而是直接将连接归回连接池。通过使用连接池，将大大提高程序的运行效率。

　数据库连接池是Connection对象的工厂，数据库连接池的常用参数如下：

　　1. 数据库的初始连接数

　　2. 连接池的最大连接数。

　　3. 连接池的最小连接数

　　4. 连接池每次增加的容量

　JDBC的数据库连接池使用javax.sql.DataSource来表示，DataSource只是一个接口，该接口通常由商用服务器（如WebLogic，WebSphere）等提供实现，也有一些开源组织提供实现(如DBCP和C3P0)。这里推荐大家都使用C3P0。

　DBCP数据源：

　　DBCP数据源是由Apache软件基金组织下的开源连接池实现，该连接池依赖该组织下的另一个开源系统：common-pool。如果要使用DBCP连接池，需要将如下的两个jar文件添加到系统或者开发软件中：

　　　commons-dbcp.jar:连接池的实现 

　　　commons-pool.jar:连接池实现的依赖库

　　Tomcat的连接池正是采用该连接池实现的。数据库连接池既可以与应用服务器整合使用，也可以由应用程序独立使用。下面的代码示范了使用DBCP来获取数据库连接方式：

BasicDataSource ds = new BasicDataSource(); //创建数据源对象
ds.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver"); //设置连接池所需的驱动
ds.setUrl("jdbc://mysql://localhost:8080/test"); //设置连接数据库的URL
ds.setUsername("root"); //设置连接数据库的用户名
ds.setPassword("root");  //设置连接数据库的密码
ds.setInitialSize(5); //设置连接池的初始连接数
ds.setMaxActive(20); //设置连接池最多可有20个活动连接数
ds.setMinIdle(2); //设置连接池最少由2个空闲的连接

　　数据源与数据库连接不同，数据源无须创建多个，它是产生数据库连接的工厂，因此整个应用只需有一个数据源便可，建议是将数据源设置成类成员变量，并且在应用开始时立即初始化数据源对象。

Connection conn = ds.getConnection()； //从数据库连接池中获取连接
conn.close() //关闭连接，并将该连接还给数据库连接池

　

　C3P0数据源：

　　相比之下，C3P0数据源性能更胜一筹，Hibernate就推荐使用该连接池。C3P0连接池不仅可以自动清理不在使用的Connection，还可以自动清理Statement和ResultSet。若要使用C3P0，需要将c3p0-0.9.1.2.jar (有不同的版本)的jar文件添加到系统或者开发软件中。

　　下面代码通过c3p0连接池获得数据库连接：

ComboPooledDataSource ds = new ComboPooledDataSource(); //创建连接池实例
            ds.setDriverClass("com.mysql.jdbc.Driver"); //设置连接池连接数据库所需的驱动
            ds.setJdbcUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test"); //设置连接数据库的URL
            ds.setUser("root");  //设置连接数据库的用户名
            ds.setPassword("root"); //设置连接数据库的密码
            ds.setMaxPoolSize(40); //设置连接池的最大连接数
            ds.setMinPoolSize(10); //设置连接池的最小连接数
            ds.setInitialPoolSize(10); //设置连接池的初始连接数
            ds.setMaxStatements(180); //设置连接池的缓存Statement的最大数

　C3P0获取数据库的连接操作代码与DBCP源获取数据库的连接是一样的;关闭连接的操作也是一样的：

Connection conn = ds.getConnection()； //从数据库连接池中获取连接
conn.close() //关闭连接，并将该连接还给数据库连接池