数据库接口事务管理：保障数据库操作的原子性和一致性

# 1. 数据库事务基础**

数据库事务是一个逻辑操作单元，它包含一系列对数据库的操作，要么全部成功执行，要么全部失败回滚。事务的目的是确保数据库数据的完整性和一致性，防止出现数据不一致的情况。

事务具有 ACID 特性，即原子性、一致性、隔离性和持久性。原子性保证事务中的所有操作要么全部执行成功，要么全部回滚失败，不会出现部分成功的情况。一致性保证事务执行前后，数据库处于一致状态，不会破坏业务规则。隔离性保证同时执行的事务不会互相干扰，每个事务都独立运行。持久性保证一旦事务提交成功，其对数据库所做的修改将永久保存，即使系统发生故障也不会丢失。

# 2. 事务管理机制

### 2.1 事务的 ACID 特性

数据库事务管理机制是保障数据库操作原子性和一致性的核心。事务的 ACID 特性定义了数据库操作的四个基本属性：

#### 2.1.1 原子性

原子性是指事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败。如果事务中任何一个操作失败，整个事务都会被回滚，数据库状态将恢复到事务开始前的状态。

#### 2.1.2 一致性

一致性是指事务将数据库从一种有效状态转换到另一种有效状态。事务中的所有操作都必须遵循数据库的业务规则和约束，以确保数据库数据的完整性和准确性。

#### 2.1.3 隔离性

隔离性是指同时执行的多个事务彼此隔离，不会互相干扰。每个事务都可以在一个独立的环境中执行，不受其他事务的影响。

#### 2.1.4 持久性

持久性是指一旦事务提交，其对数据库所做的更改将永久保存，即使系统发生故障或断电，这些更改也不会丢失。

### 2.2 事务隔离级别

事务隔离级别定义了事务之间隔离的程度，以防止并发事务之间的冲突。不同的隔离级别提供了不同的并发性和一致性保证：

#### 2.2.1 读未提交

读未提交是最低级别的隔离，允许事务读取其他事务未提交的更改。这提供了最高的并发性，但可能会导致脏读（读取其他事务未提交的数据）和不可重复读（在同一事务中多次读取同一数据时，结果不一致）。

#### 2.2.2 读已提交

读已提交允许事务仅读取已提交的事务所做的更改。这消除了脏读，但仍然可能发生不可重复读和幻读（在同一事务中多次读取同一数据范围时，结果不一致，因为其他事务插入或删除了数据）。

#### 2.2.3 可重复读

可重复读通过在事务开始时获取数据范围的快照来防止不可重复读和幻读。事务期间，该快照保持不变，即使其他事务对数据进行了更改。这提供了更高的隔离性，但可能会降低并发性。

#### 2.2.4 串行化

串行化是最高的隔离级别，它强制事务按顺序执行，就像它们是串行执行的一样。这消除了所有并发冲突，但会显著降低并发性。

**代码示例：**

// 设置事务隔离级别为读已提交
connection.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED);

**参数说明：**

* `connection`