Spring 事务使用详解
作者:mmseoamin日期:2023-12-18

前言

什么是事务?根据 维基百科事务 介绍,数据库事务(简称:事务)是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单位,由一个有限的数据库操作序列构成。简单来说,事务就是将一系列操作当成一个不可拆分的执行逻辑单元,这些要么都成功,要么都失败。事务具有4个属性:原子性、一致性、隔离性、持久性。称为ACID特性。

Spring 事务

在使用 Spring 进行开发过程中,一般都会使用 Spring 来进行事务的控制,接下来就来看下 Spring 使用事务的详细过程,包括事务的传播方式等。本文根据 官方文档 的介绍,结合例子来进行说明。

Spring 事务支持两种方式,编程式事务和声明式事务,下面的栗子会使用声明式事务来举例,即使用 @Transactional 注解的方式.

栗子

首先来看个简单栗子,后面再来对事务的一些属性进行详细的分析和介绍。

1、

首先来看下两个数据库表结构 user 表和 address 表:

user 表:

Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第1张address表:

Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第2张

2、Spring 配置文件启动事务:

 1
 2
 3    
 4
 5
 6    
 7    
 8    
 9    
10

3、定义需要事务执行的方法

 1public class UserServiceImpl implements IUserService {
 2
 3    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
 4    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
 5        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
 6    }
 7
 8    @Transactional
 9    @Override
10    public void add(User user) throws RuntimeException {
11        String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
12        Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
13        jdbcTemplate.update(sql, args);
14        throw new RuntimeException("保存出现异常...");
15    }
16}

这里使用 JdbcTemplate 来操作数据库

4、在上述的配置文件中配置该 bean:

1
2    
3

5、单元测试:

 1@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
 2@ContextConfiguration("/resources/myspring.xml")
 3public class TestTransaction {
 4
 5    @Autowired
 6    private IUserService userServiceImpl;
 7
 8    @Test
 9    public void test1() throws RuntimeException {
10        User user = new User("xiaoqi", 20, 1, 1000, "java");
11        userServiceImpl.add(user);
12    }
13}

6、运行结果会抛出异常

Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第3张

7、此时数据库的数据还是原来的。

上述的栗子中,在 add() 方法加上了事务注解 @Transactional ,当该方法抛出异常的时候,数据库会进行回滚,数据插入失败。

事务的原理

Spring 事务是使用 AOP 来实现的,在执行目标方法之前和之后,我们可以进行一些增强操作,而这恰恰可以符合事务的使用情况,在目标方法执行成功后,提交事务,失败的时候,回滚事务。当然,我们还可以通过 AOP 来自定义事务的行为。从概念上讲,在事务代理上调用方法看起来如下所示:

Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第4张

当客户端调用的时候,调用的是代理对象,在执行目标方法之前,会创建事务,即事务增强,之后会执行我们自定义的增强行为(如果有的话,可以在事务增强之前或之后执行),之后执行目标方法,执行目标方法之后,又会执行自定义增强和事务增强,事务要么提交要么回滚,之后再返回给客户端;这就是它的一个流程,和 分析 AOP 的流程是一致的。

Spring 事务详解

事务只会对 public 方法有效,对 protected,private 和 package-visible 的方法,事务不会有效,在 proxy 模式下,如果是对象内部的方法自我调用,则调用的内部方法事务也不会生效.

下面通过栗子来验证下方法的自我调用看下事务是否生效

 1public class UserServiceImpl implements IUserService {
 2
 3    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
 4    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
 5        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
 6    }
 7
 8    @Override
 9    public void add(User user) throws RuntimeException {
10        this.add_2(user);
11    }
12
13    @Transactional
14    @Override
15    public void add_2(User user) throws RuntimeException {
16        String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
17        Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
18        jdbcTemplate.update(sql, args);
19        throw new RuntimeException("保存出现异常2...");
20    }
21}

现在 add() 方法调用 add_2() 方法,add() 方法不加事务,而 add_2() 方法添加了事务,此时客户端调用 add() 方法:

Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第5张

虽然 add_2() 方法抛出了异常,但是不会回滚,数据还是成功的插入:

Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第6张

这是为什么呢?因为 add() 方法通过 this 来调用 add_2() 方法,而 this 代表的是目标对象而不是代理对象,所以 this.add_2() 不会被代理,也就不会被事务控制,即事务不生效;这种情况下,怎么使 add_2() 也被事务进行控制呢?当然不能使用 this 来调用了,而是使用 代理对象 来调用: ((IUserService)AopContext.currentProxy()).add_2(user) ,但是,使用这种方式有个前提,需要把我们的代理对象暴露出来,放到 ThreadLocal 中,即在 配置文件 配置 expose-proxy 属性,即 。如下所示:

 1
 2
 3@Override
 4public void add(User user) throws RuntimeException {
 5    ((IUserService)AopContext.currentProxy()).add_2(user);
 6}
 7
 8@Transactional
 9@Override
10public void add_2(User user) throws RuntimeException {
11    String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
12    Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
13    jdbcTemplate.update(sql, args);
14    throw new RuntimeException("保存出现异常2...");
15}

再运行上面的测试代码,会发现,事务回滚了,数据插入失败。

如果我们在 add() 方法和 add_2() 方法都加上注解,且通过 this 来调用 add_2() 方法,事务会不会生效呢?

 1@Transactional
 2@Override
 3public void add(User user) throws RuntimeException {
 4    this.add_2(user);
 5}
 6
 7@Transactional
 8@Override
 9public void add_2(User user) throws RuntimeException {
10    String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
11    Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
12    jdbcTemplate.update(sql, args);
13    throw new RuntimeException("保存出现异常2...");
14}

运行上面的测试代码,事务是生效的,这是因为它们属于同一个事务,且 add() 方法被事务进行管理。

@Transactional 注解可以放在接口上,接口方法上,类上,类的 public 方法上,但是 Spring 建议的是 @Transactional 尽量放在 类 或 类方法上,而不建议放在接口或接口方法;这是为什么呢?我们知道,事务是通过 Spring AOP 来实现的,而 Spring AOP 是通过动态代理来实现的,而 Spring 使用的动态代理主要有 JDK 动态代理和 CGLIB 代理,JDK 动态代理主要代理接口,这时 把 @Transactional 放在接口或接口方法上,事务是有效的;而 CGLIB 代理则是代理类,通过继承的方式来实现,这时把 @Transactional 放在接口或接口方法上,则事务就不会生效:

1@Transactional
2public interface IUserService{
3      void add(Useruser) throws RuntimeException;
4}

针对该配置方式,把事务注解放在接口上,则只会对 JDK 代理有效

1@Transactional
2@Override
3public void add(Useruser)  throws RuntimeException{
4    String sql="insert into user(name,age,sex,money,job) values(?,?,?,?,?)";
5    Object[] args=new Object[] {user.getName(),user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(),user.getJob()};
6    jdbcTemplate.update(sql,args);
7    throw new RuntimeException("保存出现异常...");
8}

把事务注解放在实现类上,则对 CGLIB 和 JDK 代理都有效

使用 CGLIB 代理,需要配置 proxy-target-class 属性为true:

的属性

标签用来表示开启事务功能,它有 4 个属性:


  • transaction-manager :事务管理器的名称,默认为 transactionManager,因为可以不写,如果管理器的名称不是这个才需要写。

  • mode : 模式,两种,proxy 模式和 aspectj 模式,proxy 仅适用于通过代理进入的方法调用,aspectj 适用于任何类型的方法调用

  • proxy-target-class : 使用 CGLIB 进行代理,代理类而不是代理接口

  • order:代理顺序

    @Transactional 属性

    @Transactional 有很多属性来控制事务的行为,共 9 个属性

    属性类型描述默认值
    valueString该事务对应的事务管理器transactionManager
    propagation枚举:Propagation事务传播方式REQUIRED
    isolation枚举: Isolation事务隔离级别DEFAULT
    readOnlyboolean读/写 与 只读false
    timeoutint(以秒为单位)超时时间-1
    rollbackForClass对象数组需要回滚的异常空数组 {}
    rollbackForClassName类名数组需要回滚的异常类名空数组 {}
    noRollbackForClass对象数组不需要回滚的异常空数组 {}
    noRollbackForClassName类名数组不需要回滚的异常类名空数组 {}

    事务的名称就是方法的全限定名,无法设置

    事务的传播方式

    接下来看下事务的传播方式,事务的传播方式在 Spring 事务中非常重要,需要理解清楚,否则有时候事务不回滚不知道问题出在哪里。

    事务的传播方式使用 propagation 属性来表示,它是一个枚举类型,共有 7 个,即事务的传播方式有 7 种:

    1public enum Propagation {    
    2    REQUIRED //required:需要事务,如果事务不存在,则创建一个新事务    
    3    REQUIRES_NEW //required_new:需要创建一个新事务,如果已存在事务,则把当前事务挂起  
    4    NESTED //nested:嵌套事务
    5    SUPPORTS //supports:支持事务,如果没有事务,则以非事务的方式运行    
    6    NOT_SUPPORTED //not_supported:不支持事务,以非事务的方式运行,如果存在事务,则挂起    
    7    NEVER //never:不支持事务,如果存在事务,则抛出异常    
    8    MANDATORY //mandatory:支持事务,如果没有事务,则抛出异常 
    9}
    

    下面以栗子的方式来验证这几种传播方式,数据库的相关表结构还是文章开头的 user表和 address 表,代码如下:

     1public class UserServiceImpl implements IUserService {
     2    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
     3    public void setDataSource(DataSource dataSource) {this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);}
     4
     5    @Autowired
     6    private IAddressService addressService;
     7
     8    @Override
     9    public void addUser(User user) throws RuntimeException {
    10        String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
    11        Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
    12        jdbcTemplate.update(sql, args);
    13        addressService.addAddress(3, "shanghai");
    14    }
    15}
    16
    17public class AddressServiceImpl implements IAddressService {
    18    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    19    public void setDataSource(DataSource dataSource) {this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);}
    20
    21    @Override
    22    public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
    23        String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
    24        Object[] args = new Object[]{id, name};
    25        jdbcTemplate.update(sql, args);
    26        throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
    27    }
    28}
    29
    30// 测试代码
    31@Test
    32public void testUser() throws RuntimeException {
    33    User user = new User("xiaoqi", 20, 1, 1000, "java");
    34    userServiceImpl.addUser(user);
    35}
    

    即就是在 UserServiceImpl 的 addUser() 方法里面调用 AddressServiceImpl 的 addAddress() 方法

    REQUIRED

    required 这种传播方式,它是需要在事务中运行的,如果事务不存在,则创建一个新事务

    在 addAddress() 方法加上注解 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED),如下所示:

    1public void addUser(User user) throws RuntimeException {

    2 String sql = “insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)”;

    3 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};

    4 jdbcTemplate.update(sql, args);

    5 addressService.addAddress(3, “shanghai”);

    6}

    7

    8@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)

    9public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{

    10 String sql = “insert into address(id, name) values (?, ?)”;

    11 Object[] args = new Object[]{id, name};

    12 jdbcTemplate.update(sql, args);

    13 throw new RuntimeException(“保存Address出现异常…”);

    14}

    因为 addUser 没要添加事务,所以 addAddress 会创建一个新事务,运行上面的测试代码,日志如下(IDEA 把 log4j 日志输出到文件查看):

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第7张

    可以看到,第一步,执行user插入操作,插入成功,并没有创建事务,第二步,创建事务,事务名称为 main.tsmyk.transaction.AddressServiceImpl.addAddress,执行 address 插入,插入成功,又因为 address 抛出异常,所以 address 插入进行回滚,回滚的数据库连接是 515809288,即执行 address 插入的连接,并没有回滚 user 插入的连接,所以结果是 user 正常插入,而 address 插入失败。为什么addUser 没有进行回滚呢,因为 它又没有在事务中运行,自然就不会回滚了。

    在 addUser 和addAddress 方法都加上注解 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED),如下所示:

     1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
     2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
     3    String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
     4    Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
     5    jdbcTemplate.update(sql, args);
     6    addressService.addAddress(3, "shanghai");
     7}
     8
     9@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    10public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
    11    String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
    12    Object[] args = new Object[]{id, name};
    13    jdbcTemplate.update(sql, args);
    14    throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
    15}
    

    运行测试代码,日志如下:

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第8张

    可以看到,首先会创建事务,名称为 addUser 的全限定名,获取数据库连接 418958713,之后会在该连接中执行 user 和 address 的插入操作,即在同一个事务中,address 插入抛出异常,进行回滚,回滚的是连接 418958713,所以 user 和 address 的操作都会被回滚,都插入失败。

    如果在 addUser 调用 addAddress 的时候,进行异常的捕获,addUser 会进行回滚嘛?如下:

     1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
     2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
     3    String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
     4    Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
     5    jdbcTemplate.update(sql, args);
     6    try {
     7        addressService.addAddress(3, "shanghai");
     8    }catch (Exception e){}
     9}
    10
    11@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    12public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
    13    String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
    14    Object[] args = new Object[]{id, name};
    15    jdbcTemplate.update(sql, args);
    16    throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
    17}
    

    运行日志如下:

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第9张

    可以看到,它们还是在同一个事务中运行,同一个连接中进行插入,回滚的是同一个连接,所以都会插入失败,即使进行了异常捕获。

    总结:所以 REQUIRED 这种传播方式,必须要在事务中运行,不存在事务,则创建一个,即使进行的异常的捕获,外部还是会进行回滚,这是因为虽然在每个方法都加上了事务注解,看起来是独立的事务,可是都会映射到底层数据库中的同一个物理事务中,所以只要有一个进行了回滚,则都会进行回滚。

    REQUIRES_NEW

    required_new,需要创建一个新事务,如果已存在事务,则把当前事务挂起

    在 addUser 方法加上注解 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)

    在 addAddress 方法加上注解 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)

     1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
     2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
     3    String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
     4    Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
     5    jdbcTemplate.update(sql, args);
     6    addressService.addAddress(3, "shanghai");
     7}
     8
     9@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    10public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
    11    String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
    12    Object[] args = new Object[]{id, name};
    13    jdbcTemplate.update(sql, args);
    14    throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
    15}
    

    运行日志如下:

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第10张

    可以看到,创建了两个事务,获取了两个数据库连接 1164799006 和 418958713,当执行 address 插入的时候,会把已经存在的事务挂起,新创建一个事务进行运行,当 address 插入抛出异常的时候,这两个事务都进行了回滚,所以都会插入失败。

    在 addUser 调用 addAddress 的时候,进行异常捕获,则会怎么样呢?

     1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
     2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
     3    String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
     4    Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
     5    jdbcTemplate.update(sql, args);
     6    try {
     7        addressService.addAddress(3, "shanghai");
     8    }catch (Exception e){}
     9}
    10
    11@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    12public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
    13    String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
    14    Object[] args = new Object[]{id, name};
    15    jdbcTemplate.update(sql, args);
    16    throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
    17}
    

    运行日志如下:

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第11张

    可以看到,还是创建两个事务,获取了两个连接,进行异常捕获了之后,只会回滚一个事务,

    总结:REQUIRES_NEW 它是创建了一个新的事务进行运行,它们是完全独立的事务范围,对应到底层数据库的物理事务也是不同的,所以它们可以独立提交或回滚,外部事务不受内部事务的回滚状态的影响; 对于上述栗子来说,如果 addAddress 抛异常且 addUser 不进行异常捕获,则两个事务都会进行回滚,如果 addUser 进行了异常捕获,则 addUser 可以进行提交的,它们是两个独立的事务;如果 addAddress 执行成功,外层的 addUser 执行失败,则 addUser 会回滚,则内部执行成功的 addAddress 不会回滚。

    NESTED

    nested,嵌套事务,它是外部事务的一个子事务,新建一个子事务进行运行;它们并不是独立,如果外部事务提交,则嵌套事务也会提交,外部事务回滚,则嵌套事务也会回滚。嵌套事务主要支持 saveponit 保存点。

    在addUser方法加上注解@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)

    在addAddress方法加上注解@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)

     1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
     2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
     3    String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
     4    Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
     5    jdbcTemplate.update(sql, args);
     6    addressService.addAddress(3, "shanghai");
     7}
     8
     9@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    10public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
    11    String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
    12    Object[] args = new Object[]{id, name};
    13    jdbcTemplate.update(sql, args);
    14    throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
    15}
    

    运行日志如下:

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第12张

    可以看到,新建了两个事务,一个是 nested 嵌套事务,而且只是获取了一个数据库连接 418958713,在同一个连接中执行两条SQL,当 addAddress 出现异常进行回滚的时候,只是回滚到 savepoint 保存到,由于外层的 addUser 没有进行异常捕获,所以外部事务回滚,即回滚连接 418958713。

    如果在外层进行异常捕获,则外层的 addUser会插入成功嘛?

     1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
     2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
     3    String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
     4    Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
     5    jdbcTemplate.update(sql, args);
     6    try {
     7        addressService.addAddress(3, "shanghai");
     8    }catch (Exception e){}
     9}
    10
    11@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    12public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
    13    String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
    14    Object[] args = new Object[]{id, name};
    15    jdbcTemplate.update(sql, args);
    16    throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
    17}
    

    运行日志如下:

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第13张

    可以看到,内层的事务会回滚到 savepoint 保存点,而外层的事务则可以正常提交,结果就是 address 插入失败,user 插入成功。

    现在如果内层的 addAddress 执行成功,不抛异常,外层的 addUser 抛异常,则 内层的 addAddress 会回滚嘛?

     1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
     2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
     3    String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
     4    Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
     5    jdbcTemplate.update(sql, args);
     6    addressService.addAddress(3, "shanghai");
     7    throw new RuntimeException("保存User出现异常...");
     8}
     9
    10@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    11public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
    12    String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
    13    Object[] args = new Object[]{id, name};
    14    jdbcTemplate.update(sql, args);
    15}
    

    运行日志如下:

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第14张

    如果外部事务回滚了,内部事务也会回滚,因为它们属于同一个底层数据库的物理事务。

    总结:嵌套事务, 它是已经存在事务的子事务. 嵌套事务开始执行时, 它将取得一个savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 将回滚到此savepoint. 嵌套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交. 使用NESTED 有限制,它只支持 JDBC,且数据库要支持 savepoint 保存点,还要 JDBC 的驱动在3.0以上

    SUPPORTS

    supports,支持事务,如果没有事务,则以非事务的方式运行

    NOT_SUPPORTED

    not_supported,不支持事务,以非事务的方式运行,如果存在事务,则挂起

    NEVER

    never,不支持事务,如果存在事务,则抛出异常

    MANDATORY

    mandatory,支持事务,如果没有事务,则抛出异常

    这几种传播方式比较好理解,就不把栗子贴出来了。

    事务的隔离级别

    事务的隔离级别使用 isolation 表示,它是一个枚举 Isolation

    1public enum Isolation {
    2
    3    DEFAULT // 默认的隔离级别,和底层数据库有关,MySQL 是可重复读(Repeated Read)
    4    READ_UNCOMMITTED // 读未提交,允许脏读,可能读取到其他会话中未提交事务修改的数据
    5    READ_COMMITTED // 读已提交,只能读取到已经提交的数据
    6    REPEATABLE_READ // 可重复读,该隔离级别消除了不可重复读,但是还存在幻象读
    7    SERIALIZABLE // 序列化,完全串行化的读,每次读都需要获得表级共享锁,读写相互都会阻塞
    8
    9}
    

    总结

    1. Spring 事务原理:

    Spring 事务是通过 Spring AOP 来实现的,还可以通过 AOP 来自定义事务的行为。

    1. 事务注解 @Transactional

    事务注解 @Transactional 可以放在接口上,接口方法上,类上,类的public方法上,如果放在接口或接口方法上,则只会对 JDK 代理有效,对 CGLIB 代理无效,我们知道,事务是通过 Spring AOP 来实现的,而 Spring AOP是通过动态代理来实现的,而Spring 使用的动态代理主要有 JDK 动态代理和 CGLIB 代理,JDK 动态代理主要代理接口,这时 把 @Transactional 放在接口或接口方法上,事务是有效的;而 CGLIB 代理则是代理类,通过继承的方式来实现,这时把 @Transactional 放在接口或接口方法上,则事务就不会生效的。

    1. 内部调用事务不生效的解决方法

    一是把该方法放到其他的对象中,不过不太实用,二是不通过 this 来调用方法,而是通过代理来调用,如 AopContext.currentProxy().xxxx ,但是,使用这种方式有个前提,需要把我们的代理对象暴露出来,放到 ThreadLocal 中,即在 配置文件配置 expose-proxy 属性,即

    1. 事务的传播方式,7 种
    1REQUIRED //required:需要事务,如果事务不存在,则创建一个新事务    
    2REQUIRES_NEW //required_new:需要创建一个新事务,如果已存在事务,则把当前事务挂起    
    3NESTED //nested:嵌套事务
    4SUPPORTS //supports:支持事务,如果没有事务,则以非事务的方式运行    
    5NOT_SUPPORTED //not_supported:不支持事务,以非事务的方式运行,如果存在事务,则挂起    
    6NEVER //never:不支持事务,如果存在事务,则抛出异常    
    7MANDATORY //mandatory:支持事务,如果没有事务,则抛出异常  
    

    REQUIRED : 必须要在事务中运行,不存在事务在,则创建一个,即使进行的异常的捕获,外部还是会进行回滚,这是因为虽然在每个方法都加上了事务注解,看起来是独立的事务,可是都会映射到底层数据库中的同一个物理事务中,所以只要有一个进行了回滚,则都会进行回滚。

    REQUIRES_NEW 它是创建了一个新的事务进行运行,它们是完全独立的事务范围,对应到底层数据库的物理事务也是不同的,所以它们可以独立提交或回滚,外部事务不受内部事务的回滚状态的影响.

    NESTED 嵌套事务, 它是已经存在事务的子事务. 嵌套事务开始执行时, 它将取得一个 savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 将回滚到此 savepoint. 嵌套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交. 使用 NESTED 有限制,它只支持 JDBC,且数据库要支持 savepoint 保存点,还要 JDBC 的驱动在3.0以上。

    1. 事务的隔离级别

    1DEFAULT // 默认的隔离级别,和底层数据库有关,MySQL 是可重复读(Repeated Read)

    2READ_UNCOMMITTED // 读未提交,允许脏读,可能读取到其他会话中未提交事务修改的数据

    3READ_COMMITTED // 读已提交,只能读取到已经提交的数据

    4REPEATABLE_READ // 可重复读,该隔离级别消除了不可重复读,但是还存在幻象读

    5SERIALIZABLE // 序列化,完全串行化的读,每次读都需要获得表级共享锁,读写相互都会阻塞

    事务不生效

    事务不生效问题经常出现在我们使用 Spring 声明式事务中,主要原因是因为对 Spring 事务管理机制和 声明式事务实现原理不够了解所致,下面我们一起来看下常见误区:

    Case1:类内部访问

    场景描述:A 类的 a1 方法没有标注 @Transactional,a2 方法标注 @Transactional,在 a1里面调用 a2;事务不生效。

    举例说明:

    @Service
    public class TestService {
        public void test(){
            doSomething1();
        }
        @Transactional
        public void doSomething1(){
            // 数据库操作
        }
    }
    

    在 test() 方法中调用被 @Transaction 注解标注的 doSomething1() 方法

    @RestController
    public class TestController {
        @Resource
        private TestService testService;
        @GetMapping("/test")
        public void test() {
            testService.test();
        }
    }
    

    当进行调用 testService.test() 时,doSomething1() 方法的事务不会生效。

    原因解释:

    因为 @Transactional 的工作机制是基于 AOP 实现,AOP 是使用动态代理实现的。如果通过代理调用doSomething1(),通过 AOP 会前后进行增强,增强的逻辑其实就是在 doSomething1() 的前后别加上开启、提交事务的逻辑。

    而现在是在 test() 方法中直接调用 this.doSomething1(),this 指向 TestService 的非代理对象,不会经过 AOP 的事务增强操作。也就是类内部调用事务方法,不会通过代理方式访问。

    解决方法也很简单,这里介绍一个通用的处理方式,那就是在 本类中获取 Spring IoC 容器,使用依赖查找的方式从容器中直接获取 当前代理对象。如下:

    @Service
    public class TestService implements ApplicationContextAware {
        private ApplicationContext applicationContext;
        
        @Override
        public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
            this.applicationContext = applicationContext;
        }
        
        public void test() {
            // 从Spring IoC 容器中获取代理类
            TestService testService = applicationContext.getBean(TestService.class);
            // 调用代理类目标方法
            testService.doSomething1();
        }
        @Transactional
        public void doSomething1() {
            // 数据库操作
            System.out.println("doSomething1 数据库操作。。。");
        }
    }
    

    除了上述方法,我们还可以 通过 AopContext 获取代理对象来调用:

    @Service
    public class TestService {
        
        public void test() {        
           // 获取当前类的代理对象
           TestService testServiceProxy = ((TestService)AopContext.currentProxy())
            // 调用代理类目标方法
           testServiceProxy.doSomething1();
        }
        @Transactional
        public void doSomething1() {
            // 数据库操作
            System.out.println("doSomething1 数据库操作。。。");
        }
    }
    

    Case2:非 public 可重载方法

    场景描述:

    在 Spring Bean 的非 public 方法上,添加 @Transactional 注解不会生效。

    举例说明:

    @Service
    public class TestService {
        
        @Transactional
        protected void doSomething2(){
            // 数据库操作
        }
        @Transactional
        public final void doSomething3(){
            // 数据库操作
        }
        @Transactional
        public static void doSomething4(){
            // 数据库操作
        }
    }
    

    doSomething2() 被 protected 修饰符修饰,导致事务不会生效;

    doSomething3() 被 final 修饰,导致事务不生效;

    doSomething4() 被 static 修饰,导致事务不会生效。

    @RestController
    public class TestController {
        @Resource
        private TestService testService;
        @GetMapping("/test")
        public void test() {
            testService.doSomething2();
            testService.doSomething3();
            testService.doSomething4();
        }
    }
    

    实际使用时,这三种场景不太容易出现,因为 IDEA 会有提醒: 被 @Transactional 标注的方法必须可被重载。

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第15张原因解释:

    Spring 要求被代理方法必须是 public 的并且是可被重载的。至于深层次的原理,源码部分会给你解读。

    Case3:异常不匹配(重点)

    场景描述:

    @Transactional 没有设置 rollbackFor = Exception.class 属性或者指定异常类型和方法抛出的异常类型不匹配。

    举例说明:

    @Service
    public class TestService {
        @Transactional
        public void doSomething5() throws Exception {
            // 数据库操作
            throw new Exception("发生异常");
        }
    }
    

    原因解释:

    Spring 事务默认只捕获 uncheck exception,即只会回滚 RuntimeException(运行时异常)和Error(错误),对于普通的 Exception(非运行时异常),它不会回滚。

    Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第16张

    Case4:多线程

    场景描述:

    在 Spring 事务方法中开启线程操作数据库,不受主线程事务控制。

    举例说明:

    下面给出两个不同的Case,一个是子线程 ok,父线程抛异常;一个是子线程抛异常,主线程 ok。

        @Transactional
        public  void doSomething6() {
            // 数据库操作
            //  开启子线程
            new Thread(() -> {
               doDb();
            }).start();
            // 主线程异常
            throw new RuntimeException("父线程异常");
        }
    

    父线程抛出线程,事务回滚。因为子线程是独立存在,和父线程不在同一个事务中,所以子线程的修改并不会被回滚。

        @Transactional
        public  void doSomething7() {
            // 数据库操作
            //  开启子线程
            new Thread(() -> {
                doDb();
                throw new RuntimeException("子线程异常");
            }).start();
        }
    

    由于子线程的异常不会被外部的线程捕获,所以父线程不抛异常,事务回滚没有生效。

    原因解释:

    Spring事务控制是通过 AOP 动态代理,在方法开始是开启一个事务,并把该事务放在当前前程上下文中进行传递,开启子线程事务无法传递。导致子线程事务失效。至于深层次的原理,源码部分会给你解读。

    Case5:嵌套事务未捕获异常

    Spring 传播属性中的嵌套事务是通过 JDBC 提供 SavePoint 来实现的。PROPAGATION_REQUIRES_NEW 和 PROPAGATION_NESTED 比较容易混淆:

    PROPAGATION_REQUIRES_NEW:启动一个新的, 不依赖于环境的 “内部” 事务. 这个事务将被完全 commited 或 rolled back 而不依赖于外部事务, 它拥有自己的隔离范围, 自己的锁, 等等. 当内部事务开始执行时, 外部事务将被挂起, 内务事务结束时, 外部事务将继续执行。PROPAGATION_NESTED: 开始一个 “嵌套的” 事务, 它是已经存在事务的一个真正的子事务.潜套事务开始执行时, 它将取得一个 savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 我们将回滚到此savepoint. 嵌套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交。如果外部事务 commit, 嵌套事务也会被 commit, 这个规则同样适用于 rollback。

    场景描述:

    一个事务方法A调用另一个嵌套事务方法B,嵌套事务方法A 异常,不希望影响 事务方法B

    举例说明:

    public class TestService {
        @Resource
        private TagRepository tagRepository;
           // 默认隔离级别
        @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
        public void doSomething8() {
            tagRepository.upsert("doSomething8", TagType.UNKNOWN);
            ((TestService) AopContext.currentProxy()).doSomething9();
        }
        @Transactional(propagation = Propagation.NESTED, rollbackFor = RuntimeException.class)
        public void doSomething9() {
            tagRepository.upsert("doSomething9", TagType.UNKNOWN);
              throw new RuntimeException("doSomething9 exception");
        }
    }
    

    这种情况使用了嵌套的内部事务,原本是希望调用 doSomething9()方法时,如果出现了异常,只回滚doSomething9()方法里的内容,不回滚 doSomething8里的内容,即回滚保存点。但实际上,doSomething8 也回滚了。

    原因解释:

    因为doSomething9方法出现了异常,没有手动捕获,会继续往上抛,到外层 doSomething8 方法的代理方法中捕获了异常。所以,这种情况是直接回滚了整个事务,不只回滚单个保存点。

    可以将内部嵌套事务放在 try/catch 中,并且不继续往上抛异常。这样就能保证,如果内部嵌套事务中出现异常,只回滚内部事务,而不影响外部事务。

        // 默认隔离级别
        @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
        public void doSomething8() {
            tagRepository.upsert("doSomething8", TagType.UNKNOWN);
            try {
                ((TestService) AopContext.currentProxy()).doSomething9();
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("捕获 doSomething9 异常");
            }
        }
    

    这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到了分支执行的效果。嵌套事务执行异常,自动回滚到保存点,在外部事务捕获异常,做其他逻辑处理。

    Case6:事务传播属性使用理解不当

    场景描述:

    事务方法A 调用事务方法B,期望事务B回滚,事务A也回滚。

    举例说明:

        // 默认隔离级别
        @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
        public void doSomething8() {
            tagRepository.upsert("doSomething8", TagType.UNKNOWN);
            applicationContext.getBean(TestService.class).doSomething9();
            throw new RuntimeException("doSomething9 exception");
        }
        @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW, rollbackFor = RuntimeException.class)
        public void doSomething9() {
            tagRepository.upsert("doSomething9", TagType.UNKNOWN);
        }
    

    这种情况下,doSomething9 事务为 PROPAGATION_REQUIRES_NEW ,所以与PROPAGATION_REQUIRED 不会有任何关系。不会因为对方的执行情况影响事务的结果,因为他们根本就是两个事务。

    原因解释:

    PROPAGATION_REQUIRES_NEW 配置下,当内部事务开始执行时, 外部事务将被挂起, 内务事务结束时, 外部事务将继续执行。外部事务异常不会影响内部事务。

    Case7:自己吞掉了异常

    场景描述:

    在事务方法中 try…catch 住异常没有向外抛出,导致事务不生效。

    举例说明:

        @Transactional
        protected void test(){
            // 数据库操作
            try {
                doOther();
            } catch (Exception e) {
                log.error("xxx");
            }
        }
    

    原因解释:

    Spring 事物处理是通过 AOP try…catch 代理方法,根据异常信息来回滚事物的,如果没检测到异常,也便不会回滚事物了。

    大事务问题

    @Transactional注解一般加在某个业务方法上,会导致整个业务方法都在同一个事务中,粒度太粗,不好控制事务范围,是出现大事务问题的最常见的原因。

    大事务常见问题?

    所谓大事务就是事务流程较长的事务,大事务会造成许多性能问题:

    • 死锁
    • 锁定太多的数据,造成大量的阻塞和锁超时
    • 执行时间长,容易造成主从延迟
    • 回滚时间长
    • 并发情况下,数据库连接池容易被占满
    • undo log日志膨胀,不仅增加了存储的空间,而且可能降低查询的性能

      最主要的影响数据库连接池容易被撑爆,导致大量线程等待,造成请求无响应或请求超时。

      如何查询大事务?

      select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>10
      

      如何避免大事务问题?

      这里我总结了如下几点:

      1、少用 @Transactional 注解

      @Transactional注解一般加在某个业务方法上,会导致整个业务方法都在同一个事务中,粒度太粗,不好控制事务范围,是出现大事务问题的最常见的原因。可以使用我们上面介绍到的编程式事务,在spring项目中使用 TransactionTemplate 手动执行事务。

      2、将查询方法放到事务外

      如果出现大事务,可以将查询(select)方法放到事务外,也是比较常用的做法,因为一般情况下这类方法是不需要事务的。如下面代码:

      @Transactional(rollbackFor=Exception.class) 
         public void save(User user) { 
               queryData1(); 
               queryData2(); 
               addData1(); 
               updateData2(); 
         } 
      

      可以将queryData1和queryData2两个查询方法放在事务外执行,将真正需要事务执行的代码才放到事务中,比如:addData1和updateData2方法,这样就能有效的减少事务的粒度。

      该怎么拆分呢? 多数人可能会想到下面这样:

      public void save(User user) { 
               queryData1(); 
               queryData2(); 
               doSave(); 
          } 
          
          @Transactional(rollbackFor=Exception.class) 
          public void doSave(User user) { 
             addData1(); 
             updateData2(); 
          } 
      

      这个例子是非常经典的错误,这种直接方法调用的做法事务不会生效,这和我们前面在 Spring 事务不生效一章中介绍的 Case1 一模一样,这种错误经常会在日常开发中出现。即使有经验的开发人员稍不注意,就会采坑。

      因此,我们更推荐使用下面方法重构实现:

      @Autowired 
         private TransactionTemplate transactionTemplate; 
          
         public void save(final User user) { 
               queryData1(); 
               queryData2(); 
               transactionTemplate.execute((status) => { 
                  addData1(); 
                  updateData2(); 
                  return Boolean.TRUE; 
               }) 
         } 
      

      3、事务中避免远程调用

      我们在接口中调用其他系统的接口是不能避免的,由于网络不稳定,这种远程调的响应时间可能比较长,如果远程调用的代码放在某个事务中,这个事务就可能是大事务。当然,远程调用不仅仅是指调用接口,还有包括:发MQ消息,或者连接redis、mongodb保存数据等。

      @Transactional(rollbackFor=Exception.class) 
         public void save(User user) { 
               callRemoteApi(); 
               addData1();
               sendMq(); 
         } 
      

      远程调用的代码可能耗时较长,切记一定要放在事务之外。

         @Resource
         private TransactionTemplate transactionTemplate; 
          
         public void save(User user) { 
               callRemoteApi(); 
               transactionTemplate.execute((status) => { 
                  addData1(); 
                  return Boolean.TRUE; 
               }) ;
               sendMq();
         } 
      

      有些朋友可能会问,远程调用的代码不放在事务中如何保证数据一致性呢?这就需要建立:重试+补偿机制,达到数据最终一致性了。

      4、事务中避免一次性处理太多数据

      如果一个事务中需要处理的数据太多,也会造成大事务问题。比如为了操作方便,你可能会一次批量更新1000条数据,这样会导致大量数据锁等待,特别在高并发的系统中问题尤为明显。

          @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
          public void saveList(List userList) {
              insert(userList);
          }
      

      解决办法是分页处理,1000条数据,分50页,一次只处理20条数据,这样可以大大减少大事务的出现。

          public void saveList(List userList) {
              Lists.partition(userList, 20)
                      .forEach(users -> {
                          transactionTemplate.execute(transactionStatus -> {
                              return insert(users);
                          });
                      });
          }
      

      Spring 事务使用最佳实践

      Spring 声明式事务适合简单的事务场景,使用方便,但是容易采坑,当使用 Spring 声明式事务时,请仔细检查确认一下几个方面:

      • @Transactional 注解必须明确指定回滚异常 rollbackFor = XXX.class
      • 该事物方法必须是通过代理类访问
      • 确保异常被抛出

        对于一些不便于使用 声明式事务的场景,我们推荐使用 编程式事物管理来控制事务。 使用编程式事务管理几乎不需要注意什么,编程上事务可以让我们更加细粒度的控制事务范围,并且可以很好的避免声明式事物带来的一些坑。

        编程式事务使用最佳实践

        编程式事务虽然使用起来相比声明式事务有些繁琐,但是借助于 TransactionTemplate 我们也能很容易的实现事务控制逻辑。这里我们建议,尽量使用 编程式事务 TransactionTemplate 替代声明式事务使用。

        原理分析

        源码分析

        Spring的事务框架将开发过程中事务管理相关的关注点进行适当的分离,通过Spring的事务框架,我们可以按照统一的编程模型来进行事务编程。

        下面我们简要分析下其中关键源码,想要系统了解 Spring 抽象事务管理器可以参考这篇文章:

        Spring 三部曲(三):Spring 的 数据访问

        Spring 事务的设计理念的基本原则是:让 事务管理 与 数据访问,相分离。Spring 把事务管理当做一种横切关注点,基于 Spring AOP 提供了一个事务拦截器 TransactionInterceptor ,在业务方法执行开始之前开启一个事务,当方法执行完成或者异常退出的时候就提交事务或者回滚事务。在拦截器方法: org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport#invokeWithinTransaction 中处理事务逻辑。

        Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第17张

        第二步是判断是声明式事务还是编程式事务,else 逻辑走编程式事务处理:

        Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第18张

        非 public 方法导致事务不生效原因

        上面分析到,拦截器调用了方法 getTransactionAttribute(),主要是为了获取 txAttr 变量,它是用于读取 @Transactional 的配置,如果这个 txAttr = null,后面就不会走事务逻辑,我们看一下这个变量的含义:

        Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第19张

        直接进入 getTransactionAttribute(),重点关注获取事务配置的方法。

        Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第20张

        Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第21张

        异常不匹配原因

        我们继续回到事务的核心逻辑,因为主方法抛出 Exception() 异常,进入事务回滚的逻辑:

        Spring 事务使用详解,在这里插入图片描述,第22张

        当没有设置 rollbackFor 属性时,默认只对 RuntimeException 和 Error 的异常执行回滚。

        这里只对关键源码进行简要分析,如果想了解更多关于 Spring 事务处理的细节,可以自行 debug,走一遍 Spring 事务处理流程,将会更加印象深刻。1