Spring事务管理

Spring事务管理

什么是事务？

事务指的是逻辑上的一组操作，这组操作要么全部成功，要么全部失败。

事务的四大特性(ACID)

• 原子性（Atomicity）：事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。
• 一致性（Consistency）：事务开始前和结束后，数据的完整性约束没有被破环。比如A向B转了钱，转账前后钱的总数不变。
• 隔离性（Isolation）：多个用户并发访问数据数据库时，一个用户的事务不能被其他用户的事务所干扰，多个并发事务之间的数据相互隔离。比如事务A和事务B都修改同一条记录，这条记录就会被重复修改或者后者会覆盖前者的修改记录。
• 持久性（Durability）：事务完成后，事务对数据库的更新被保存到数据库，其结果是永久的。

事务并发可能产生的问题

脏数据：事务对缓冲池中的行记录进行修改，但是还没有被提交。

• 脏读：事务A读取到了事务B修改但未提交的数据。如果此时B回滚到修改之前的状态，A就读到了脏数据。
• 不可重复读：事务A多次读取同一个数据，此时事务B在A读取过程中对数据修改并提交了，导致事务A在同一个事务中多次读取同一数据而结果不同。
• 幻读：事务A对表进行修改，这个修改涉及到表中所有的行，但此时事务B新插入了一条数据，事务A就会发现居然还有数据没有被修改，就好像发生幻觉一样。

事务隔离级别

TransactionDefinition接口中定义了事务的隔离级别和传播行为等参数。

为了应对不同的事务问题，有了如下几种事务隔离级别。

隔离级别	含义
DEFAULT	使用后端数据库默认的隔离级别
READ_UNCOMMITTED	允许读取未提交的数据，可能导致脏读、不可重复读、幻读
READ_COMMITTED	允许并发事务提交后读取，可能导致不可重复读、幻读。
REPEATABLE_READ	在同一次事务中对相同字段的多次读取结果一致，除非数据本身被改变。可防止脏读和不可重复读，但依然存在幻读的可能
SERIALIZABLE	不会发生 脏读、不可重复读、幻读等问题。隔离级别最高，但是并发下效率低，一般是通过锁表来实现的。

事务的传播行为

推荐阅读这篇博客，以下关于事务传播行为的内容均出自于该篇博客。

事务传播行为类型	说明
REQUIRED	如果已经存在一个事务中，加入到这个事务中；如果当前没有事务，就新建一个事务。Spring的默认传播行为
SUPPORTS	如果已经存在一个事务中，加入到这个事务中；如果当前没有事务，就以非事务方式执行。
MANDATORY	如果已经存在一个事务中，加入到这个事务中；如果当前没有事务，就抛出异常
REQUIRES_NEW	如果当前存事务，将当前事务挂起不使用，新建一个事务
NOT_SUPPORTED	以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。
NEVER	以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。
NESTED	如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务，则执行与PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。

当使用PROPAGATION_NESTED时，底层的数据源必须基于JDBC 3.0，并且实现者需要支持保存点事务机制。有时候业务比较复杂，经常可能有service之间互相调用的情况发生，比如下面：

ForumSerivce#addTopic()方法调用了 UserSerice#addCredits()方法，发生关联性服务方法的调用：

public class ForumService {

private UserService userService;

public void addTopic() {

    // 被关联调用的业务方法
    userService.addCredits();
    
}

}

当事务隔离级别是REQUIRED、SUPPORTS、MANDATORY时，都是将事务加入到已经存在的事务中。因此将ForumService#addTopic()设置为REQUIRED时， UserSerice#addCredits()设置为REQUIRED、SUPPORTS、 MANDATORY时，运行的效果都是一致的。

当addTopic()运行在一个事务下（如设置为REQUIRED），而addCredits()设置为NESTED时，如果底层数据源支持保存点，Spring将为内部的addCredits()方法产生的一个内嵌的事务。如果 addCredits()对应的内嵌事务执行失败，事务将回滚到addCredits()方法执行前的点，并不会将整个事务回滚。内嵌事务是内层事务的一 部分，所以只有外层事务提交时，嵌套事务才能一并提交。

嵌套事务不能够提交，它必须通过外层事务来完成提交的动作，外层事务的回滚也会造成内部事务的回滚。

REQUIRES_NEW 和NESTED也是容易混淆的两个传播行为。

REQUIRES_NEW启动一个新的、和外层事务无关的“内部”事务。该事务拥有自己的独立隔离级别和锁，不依赖于外部事务，独立地提交和回滚。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，外部事务才继续执行。

由此可见,NEW 和 NESTED 的最大区别在于：REQUIRES_NEW 将创建一个全新的事务，它和外层事务没有任何关系，而NESTED 将创建一个依赖于外层事务的子事务，当外层事务提交或回滚时，子事务也会连带提交和回滚。

事务的状态

TransactionStatus接口中有一些方法可以查询事务的状态。

// 该事务是否是一个新事务
boolean isNewTransaction();
// 该事务是否有保存点
boolean hasSavepoint();
// 设置仅事务回滚。这指示事务管理的唯一可能结果是回滚，作为抛出异常的替代方法，而异常又会触发回滚。
void setRollbackOnly();
// 是否被设置了rollback-only
boolean isRollbackOnly();
// 将潜在的会话（underlying session）刷新到数据库中
void flush();
// 事务是否已经完成
boolean isCompleted();

PlatformTransactionManager

PlatformTransactionManager（平台事务管理器）

Spring为不同的持久化框架提供了不同的PlatformTransactionManager接口实现。

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事务的使用

在Spring Boot中，声明事务很简单。只需要在service层的类或者方法上加上@Transactional注解即可，省去了繁琐的配置。在service类上加@Transactional，声明这个service所有方法需要事务管理。每一个业务方法开始时都会打开一个事务。

@Transactional
public void transfer(AccountA a, AccountB a, Double money) {
    a.subtract(100.0);
    b.add(100.0);
}

@Transactional可以配置如下属性

• transactionManager，可以指定具体的PlatformTransactionManager
• propagation，传播行为，默认是REQUIRED
• isolation，隔离级别，默认是DEFAULT（使用后端数据库默认的隔离级别）
• timeout，设置超时时间（秒），超时后会回滚事务。默认值-1。
• readOnly，该属性用于设置当前事务是否为只读事务，默认值为false。
• rollbackFor，该属性用于设置需要进行回滚的异常类数组，当方法中抛出指定异常数组中的异常时，则进行事务回滚。
• noRollbackFor，该属性用于设置不需要进行回滚的异常类数组，当方法中抛出指定异常数组中的异常时，不进行事务回滚
• rollbackForClassName，该属性用于设置需要进行回滚的异常类名称数组，当方法中抛出指定异常名称数组中的异常时，则进行事务回滚。
• noRollbackForClassNam，该属性用于设置不需要进行回滚的异常类名称数组，当方法中抛出指定异常名称数组中的异常时，不进行事务回滚

Spring默认情况下会对运行时异常(RunTimeException)进行事务回滚，这些异常属于非受检异常。比如ArrayIndexOutOfBoundsException，NullPointerException；但不会对受检异常进行事务回滚，这些异常包括：ClassNotFoundException、NoSuchMetodException等。若要对所有异常都进行事务回滚，可以如下设置。

@Transactional(rollbackFor=Exception.class)