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spring事务

1、什么是事务？

事务是逻辑上的一组操作，要么都执行，要么都不执行。

spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持，没有数据库的事务支持，spring是无法提供事务功能的。
我们一般使用JDBC操作事务的时候，代码如下：

* (1)获取连接 Connection con = DriverManager.getConnection()
* (2)开启事务con.setAutoCommit(true/false);
* (3)执行CRUD
* (4)提交事务/回滚事务 con.commit() / con.rollback();
* (5)关闭连接 conn.close();

使用spring事务管理后，我们可以省略步骤(2)和步骤(4)，就是让AOP帮你去做这些工作。关键类在TransactionAspectSupport这个切面里。

我们系统的每个业务方法可能包括了多个原子性的数据库操作，这些原子性的数据库操作是有依赖的，它们要么都执行，要不就都不执行。

  public void savePerson() {
    personDao.save(person);
    personDetailDao.save(personDetail);
  }

2、事务的特性（ACID）

  • 原子性（Atomicity）：事务是最小的执行单位，不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成，要么完全不起作用；
  • 一致性（Consistency）：执行事务前后，数据保持一致，例如转账业务中，无论事务是否成功，转账者和收款人的总额应该是不变的；
  • 隔离性（Isolation）：并发访问数据库时，一个用户的事务不被其他事务所干扰，各并发事务之间数据库是独立的；
  • 持久性（Durability）：一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的，即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

只有保证了事务的持久性、原子性、隔离性之后，一致性才能得到保障。也就是说 A、I、D 是手段，C 是目的！

3、Spring 对事务的支持

你的程序是否支持事务首先取决于数据库 ，比如使用 MySQL 的话，如果你选择的是 innodb 引擎，那么恭喜你，是可以支持事务的。但是，如果你的 MySQL 数据库使用的是 myisam 引擎的话，那不好意思，从根上就是不支持事务的。

想要保证事务的原子性，就需要在异常发生时，对已经执行的操作进行回滚，在 MySQL 中，恢复机制是通过 回滚日志（undo log） 实现的，所有事务进行的修改都会先记录到这个回滚日志中，然后再执行相关的操作。如果执行过程中遇到异常的话，我们直接利用 回滚日志 中的信息将数据回滚到修改之前的样子即可！并且，回滚日志会先于数据持久化到磁盘上。这样就保证了即使遇到数据库突然宕机等情况，当用户再次启动数据库的时候，数据库还能够通过查询回滚日志来回滚之前未完成的事务。

3.1、Spring 支持两种方式的事务管理

3.1.1、编程式事务管理

通过 TransactionTemplate或者 TransactionManager手动管理事务，实际应用中很少使用，但是对于你理解 Spring 事务管理原理有帮助。

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;
public void testTransaction() {

        transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
            @Override
            protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus transactionStatus) {

                try {

                    // ....  业务代码
                } catch (Exception e){
                    //回滚
                    transactionStatus.setRollbackOnly();
                }

            }
        });
}

@Autowired
private PlatformTransactionManager transactionManager;

public void testTransaction() {

  TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
          try {
               // ....  业务代码
              transactionManager.commit(status);
          } catch (Exception e) {
              transactionManager.rollback(status);
          }
}

3.1.2、声明式事务管理

推荐使用（代码侵入性最小），实际是通过 AOP 实现（基于 @Transactional 的全注解方式使用最多）。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void aMethod {
  //do something
  B b = new B();
  C c = new C();
  b.bMethod();
  c.cMethod();
}

3.2、Spring 事务管理接口介绍

Spring 框架中，事务管理相关最重要的 3 个接口如下：

  • PlatformTransactionManager：（平台）事务管理器，Spring 事务策略的核心。
  • TransactionDefinition：事务定义信息(事务隔离级别、传播行为、超时、只读、回滚规则)。
  • TransactionStatus：事务运行状态。

我们可以把 PlatformTransactionManager 接口可以被看作是事务上层的管理者，而 TransactionDefinition 和 TransactionStatus 这两个接口可以看作是事务的描述。

PlatformTransactionManager 会根据 TransactionDefinition 的定义比如事务超时时间、隔离级别、传播行为等来进行事务管理 ，而 TransactionStatus 接口则提供了一些方法来获取事务相应的状态比如是否新事务、是否可以回滚等等。

PlatformTransactionManager:事务管理接口

Spring 并不直接管理事务，而是提供了多种事务管理器 。Spring 事务管理器的接口是：PlatformTransactionManager 。

通过这个接口，Spring 为各个平台如：JDBC(DataSourceTransactionManager)、Hibernate(HibernateTransactionManager)、JPA(JpaTransactionManager)等都提供了对应的事务管理器，但是具体的实现就是各个平台自己的事情了。

PlatformTransactionManager接口中定义了三个方法：

package org.springframework.transaction;

import org.springframework.lang.Nullable;

public interface PlatformTransactionManager {
    //获得事务
    TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition var1) throws TransactionException;
    //提交事务
    void commit(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
    //回滚事务
    void rollback(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
}

3.3、事务属性详解

事务传播行为

事务传播行为是为了解决业务层方法之间互相调用的事务问题。

当事务方法被另一个事务方法调用时，必须指定事务应该如何传播。例如：方法可能继续在现有事务中运行，也可能开启一个新事务，并在自己的事务中运行。

1.TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED

使用的最多的一个事务传播行为，我们平时经常使用的 @Transactional注解默认使用就是这个事务传播行为。如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务。也就是说：

  • 如果外部方法没有开启事务的话，Propagation.REQUIRED修饰的内部方法会新开启自己的事务，且开启的事务相互独立，互不干扰。
  • 如果外部方法开启事务并且被 Propagation.REQUIRED的话，所有 Propagation.REQUIRED修饰的内部方法和外部方法均属于同一事务 ，只要一个方法回滚，整个事务均回滚。

aMethod()和 bMethod()使用的都是 PROPAGATION_REQUIRED传播行为的话，两者使用的就是同一个事务，只要其中一个方法回滚，整个事务均回滚。

@Service
Class A {
    @Autowired
    B b;
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void aMethod {
        b.bMethod();
    }
}
@Service
Class B {
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

2.TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW

创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。也就是说不管外部方法是否开启事务，Propagation.REQUIRES_NEW修饰的内部方法会新开启自己的事务，且开启的事务相互独立，互不干扰。

bMethod()使用 PROPAGATION_REQUIRES_NEW事务传播行为修饰，aMethod还是用 PROPAGATION_REQUIRED修饰的话。如果 aMethod()发生异常回滚，bMethod()不会跟着回滚，因为 bMethod()开启了独立的事务。但是，如果 bMethod()抛出了未被捕获的异常并且这个异常满足事务回滚规则的话,aMethod()同样也会回滚，因为这个异常被 aMethod()的事务管理机制检测到了。

@Service
Class A {
    @Autowired
    B b;
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void aMethod {
        //do something
        b.bMethod();
    }
}

@Service
Class B {
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

3.TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED:

如果当前存在事务，就在嵌套事务内执行；如果当前没有事务，就执行与 TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。也就是说：

  • 在外部方法开启事务的情况下，在内部开启一个新的事务，作为嵌套事务存在。
  • 如果外部方法无事务，则单独开启一个事务，与 PROPAGATION_REQUIRED 类似。

如果 bMethod() 回滚的话，aMethod()不会回滚。如果 aMethod() 回滚的话，bMethod()会回滚。

@Service
Class A {
    @Autowired
    B b;
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void aMethod {
        //do something
        b.bMethod();
    }
}

@Service
Class B {
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

4.TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY

如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常。（mandatory：强制性）

5.TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS

如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行。

6. TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED

以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。

7.TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER

以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。

3.4、事务隔离级别

TransactionDefinition 接口中定义了五个表示隔离级别的常量：

public interface TransactionDefinition {
    ......
    int ISOLATION_DEFAULT = -1;
    int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = 1;
    int ISOLATION_READ_COMMITTED = 2;
    int ISOLATION_REPEATABLE_READ = 4;
    int ISOLATION_SERIALIZABLE = 8;
}

和事务传播行为那块一样，为了方便使用，Spring 也相应地定义了一个枚举类：Isolation

public enum Isolation {

  DEFAULT(TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT),

  READ_UNCOMMITTED(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED),

  READ_COMMITTED(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED),

  REPEATABLE_READ(TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ),

  SERIALIZABLE(TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE);

  private final int value;

  Isolation(int value) {
    this.value = value;
  }

  public int value() {
    return this.value;
  }

}
  • TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT :使用后端数据库默认的隔离级别，MySQL 默认采用的 REPEATABLE_READ 隔离级别 Oracle 默认采用的 READ_COMMITTED 隔离级别.
  • TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED :最低的隔离级别，使用这个隔离级别很少，因为它允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读
  • TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED : 允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生
  • TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ : 对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。
  • TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE : 最高的隔离级别，完全服从 ACID 的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。

3.5、事务超时属性

所谓事务超时，就是指一个事务所允许执行的最长时间，如果超过该时间限制但事务还没有完成，则自动回滚事务。在 TransactionDefinition 中以 int 的值来表示超时时间，其单位是秒，默认值为-1，这表示事务的超时时间取决于底层事务系统或者没有超时时间。

3.6、事务只读属性

package org.springframework.transaction;

import org.springframework.lang.Nullable;

public interface TransactionDefinition {
    ......
    // 返回是否为只读事务，默认值为 false
    boolean isReadOnly();

}

对于只有读取数据查询的事务，可以指定事务类型为 readonly，即只读事务。只读事务不涉及数据的修改，数据库会提供一些优化手段，适合用在有多条数据库查询操作的方法中。

很多人就会疑问了，为什么我一个数据查询操作还要启用事务支持呢？

拿 MySQL 的 innodb 举例子，根据官网 https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-autocommit-commit-rollback.htmlopen in new window 描述：

MySQL 默认对每一个新建立的连接都启用了 autocommit模式。在该模式下，每一个发送到 MySQL 服务器的 sql语句都会在一个单独的事务中进行处理，执行结束后会自动提交事务，并开启一个新的事务。

但是，如果你给方法加上了 Transactional注解的话，这个方法执行的所有 sql会被放在一个事务中。如果声明了只读事务的话，数据库就会去优化它的执行，并不会带来其他的什么收益。

如果不加 Transactional，每条 sql会开启一个单独的事务，中间被其它事务改了数据，都会实时读取到最新值。

分享一下关于事务只读属性，其他人的解答：

  • 如果你一次执行单条查询语句，则没有必要启用事务支持，数据库默认支持 SQL 执行期间的读一致性；
  • 如果你一次执行多条查询语句，例如统计查询，报表查询，在这种场景下，多条查询 SQL 必须保证整体的读一致性，否则，在前条 SQL 查询之后，后条 SQL 查询之前，数据被其他用户改变，则该次整体的统计查询将会出现读数据不一致的状态，此时，应该启用事务支持

3.7、事务回滚规则

这些规则定义了哪些异常会导致事务回滚而哪些不会。默认情况下，事务只有遇到运行期异常（RuntimeException 的子类）时才会回滚，Error 也会导致事务回滚，但是，在遇到检查型（Checked）异常时不会回滚。

如果你想要回滚你定义的特定的异常类型的话：

@Transactional(rollbackFor= MyException.class)

3.8、@Transactional 注解使用详解

@Transactional 的作用范围

  1. 方法：推荐将注解使用于方法上，不过需要注意的是：该注解只能应用到 public 方法上，否则不生效。
  2. 类：如果这个注解使用在类上的话，表明该注解对该类中所有的 public 方法都生效。
  3. 接口：不推荐在接口上使用。

@Transactional 的常用配置参数

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface Transactional {

  @AliasFor("transactionManager")
  String value() default "";

  @AliasFor("value")
  String transactionManager() default "";

  Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

  Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;

  int timeout() default TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT;

  boolean readOnly() default false;

  Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};

  String[] rollbackForClassName() default {};

  Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};

  String[] noRollbackForClassName() default {};

}

@Transactional 的常用配置参数总结：

属性名 说明
propagation 事务的传播行为，默认值为 REQUIRED，可选的值在上面介绍过
isolation 事务的隔离级别，默认值采用 DEFAULT，可选的值在上面介绍过
timeout 事务的超时时间，默认值为-1（不会超时）。如果超过该时间限制但事务还没有完成，则自动回滚事务。
readOnly 指定事务是否为只读事务，默认值为 false。
rollbackFor 用于指定能够触发事务回滚的异常类型，并且可以指定多个异常类型。

@Transactional 的工作机制是基于 AOP 实现的，AOP 又是使用动态代理实现的。如果目标对象实现了接口，默认情况下会采用 JDK 的动态代理，如果目标对象没有实现了接口,会使用 CGLIB 动态代理。

如果一个类或者一个类中的 public 方法上被标注 @Transactional 注解的话，Spring 容器就会在启动的时候为其创建一个代理类，在调用被 @Transactional 注解的 public 方法的时候，实际调用的是，TransactionInterceptor 类中的 invoke()方法。这个方法的作用就是在目标方法之前开启事务，方法执行过程中如果遇到异常的时候回滚事务，方法调用完成之后提交事务。

3.9、Spring AOP 自调用问题

当一个方法被标记了 @Transactional 注解的时候，Spring 事务管理器只会在被其他类方法调用的时候生效，而不会在一个类中方法调用生效。

这是因为 Spring AOP 工作原理决定的。因为 Spring AOP 使用动态代理来实现事务的管理，它会在运行的时候为带有 @Transactional 注解的方法生成代理对象，并在方法调用的前后应用事物逻辑。如果该方法被其他类调用我们的代理对象就会拦截方法调用并处理事务。但是在一个类中的其他方法内部调用的时候，我们代理对象就无法拦截到这个内部调用，因此事务也就失效了。

@Service
public class MyService {

private void method1() {
     method2();
     //......
}
@Transactional
 public void method2() {
     //......
  }
}

解决办法就是避免同一类中自调用或者使用 AspectJ 取代 Spring AOP 代理。

@Service
public class MyService {

private void method1() {
     ((MyService)AopContext.currentProxy()).method2(); // 先获取该类的代理对象，然后通过代理对象调用method2。
     //......
}
@Transactional
 public void method2() {
     //......
  }
}

@Transactional 的使用注意事项总结

  • @Transactional 注解只有作用到 public 方法上事务才生效，不推荐在接口上使用；
  • 避免同一个类中调用 @Transactional 注解的方法，这样会导致事务失效；
  • 正确的设置 @Transactional 的 rollbackFor 和 propagation 属性，否则事务可能会回滚失败;
  • 被 @Transactional 注解的方法所在的类必须被 Spring 管理，否则不生效；
  • 底层使用的数据库必须支持事务机制，否则不生效；

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