transactional-isolation

@Transactional前文

isolation

isolation 是 Spring @Transactional 註解中的一個屬性，用於設定事務的隔離級別。事務的隔離級別決定了事務在併發環境中如何與其他事務交互，從而避免資料不一致或資料競爭的問題。DEFAULT：使用後端數據庫的默認隔離級別。

• 在資料庫中，常見的隔離級別有：

  • READ_UNCOMMITTED（未提交讀）

  • READ_COMMITTED（提交讀）

  • REPEATABLE_READ（可重複讀）

  • SERIALIZABLE（可串行化）

  每個隔離級別都對應著不同的併發現象，選擇適當的隔離級別可以在性能和資料一致性之間取得平衡。

併發問題和隔離級別

在多事務併發的情況下，可能會出現以下併發問題：

1. 髒讀（Dirty Read）：一個事務讀取了另一個事務未提交的變更數據。

2. 不可重複讀（Non-Repeatable Read）：在同一事務中，多次讀取同一資料，結果卻不同，因為其他事務修改並提交了該資料。

3. 幻讀（Phantom Read）：在同一事務中，執行相同的查詢兩次，結果卻不同，因為其他事務插入或刪除了資料，導致查詢結果集變化。

不同的隔離級別可以防止不同的併發問題：

• READ_UNCOMMITTED：不防止任何併發問題。

• READ_COMMITTED：防止髒讀。

• REPEATABLE_READ：防止髒讀和不可重複讀。

• SERIALIZABLE：防止髒讀、不可重複讀和幻讀。

種類

READ_UNCOMMITTED（未提交讀）

含義：

• 未提交讀：事務可以讀取到其他事務尚未提交的變更數據。

特點：

• 可能會發生髒讀、不可重複讀和幻讀。

• 併發控制最弱，性能最高，但資料一致性最差。

使用場景：

• 資料一致性要求極低，允許讀取臨時的、不一致的數據。

• 幾乎不使用，因為可能導致嚴重的資料不一致。

範例：

@Transactional(isolation = Isolation.READ_UNCOMMITTED)
public List<Product> getAllProducts() {
    // 查詢所有產品
    return productRepository.findAll();

• 在該方法中，可能讀取到其他事務未提交的產品資料。

READ_COMMITTED（提交讀）

含義：

• 提交讀：事務只能讀取到其他事務已提交的數據。

特點：

• 防止髒讀。

• 可能發生不可重複讀和幻讀。

• 大多數資料庫（如 Oracle、SQL Server）的默認隔離級別。

使用場景：

• 資料一致性要求一般，不允許髒讀，但允許不可重複讀和幻讀。

範例：

@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
public Account getAccountById(Long id) {
    // 根據 ID 查詢帳戶
    return accountRepository.findById(id).orElse(null);
}

• 在該方法中，確保讀取的帳戶資料是其他事務已提交的，不會讀到未提交的變更。

REPEATABLE_READ（可重複讀）

含義：

• 可重複讀：在同一事務中，多次讀取同一資料，結果相同。

特點：

• 防止髒讀和不可重複讀。

• 可能發生幻讀。

• MySQL InnoDB 的默認隔離級別。

使用場景：

• 資料一致性要求較高，需要保證同一事務中多次讀取資料結果一致。

範例：

@Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)
public void checkInventory(Long productId) {
    // 第一次查詢庫存
    int initialStock = inventoryRepository.getStockByProductId(productId);
    
    // 執行其他操作，可能有其他事務修改庫存
    
    // 第二次查詢庫存
    int laterStock = inventoryRepository.getStockByProductId(productId);
    
    // initialStock 和 laterStock 應該相同
}

• 在該方法中，兩次讀取相同的庫存數量，結果應該一致，防止不可重複讀。

SERIALIZABLE（可串行化）

含義：

• 可串行化：最高的隔離級別，所有事務按順序執行，避免所有併發問題。

特點：

• 防止髒讀、不可重複讀和幻讀。

• 併發性能最差，可能導致大量的鎖定和阻塞。

使用場景：

• 資料一致性要求極高，且可以接受較低的併發性能。

範例：

@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
public void transferFunds(Long fromAccountId, Long toAccountId, BigDecimal amount) {
    // 從來源帳戶扣款
    Account fromAccount = accountRepository.findById(fromAccountId).orElseThrow();
    fromAccount.debit(amount);
    accountRepository.save(fromAccount);
    
    // 向目標帳戶存款
    Account toAccount = accountRepository.findById(toAccountId).orElseThrow();
    toAccount.credit(amount);
    accountRepository.save(toAccount);
}

• 在該方法中，使用最高的隔離級別，確保資金轉帳操作的絕對一致性，避免併發問題。

Isolation.DEFAULT

含義：

• 默認隔離級別：使用後端資料庫的默認隔離級別。

特點：

• 依賴於具體的資料庫實現，可能是 READ_COMMITTED 或 REPEATABLE_READ 等。

使用場景：

• 當不需要特別指定隔離級別時，使用資料庫的默認設置。

範例：

@Transactional(isolation = Isolation.DEFAULT)
public void processOrder(Order order) {
    // 處理訂單
    orderRepository.save(order);
}

• 在該方法中，使用資料庫的默認隔離級別，適用於一般情況。