Spring事务

作者: zhemehao819 | 来源:发表于2022-01-18 21:35 被阅读0次

一、事务的特性

原子性：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：一旦事务完成（不管成功还是失败），系统必须确保它所建模的业务处于一致的状态，而不会是部分完成部分失败。
隔离性：多事务同时处理相同的数据，每个事务都应该与其他事务隔离开来，防止数据损坏。
持久性：一旦事务完成，无论发生什么系统错误，它的结果都不应该受到影响，事务的结果被写到持久化存储器中。

二、Spring事务的配置方式

Spring支持编程式事务管理和声明式事务管理两种方式。

编程式事务管理：

编程式事务管理是侵入性事务管理，使用TransactionTemplate或者直接使用PlatformTransactionManager，对于编程式事务管理，Spring推荐使用TransactionTemplate。
声明式事务管理

声明式事务管理建立在AOP之上，其本质是对方法前后进行拦截，然后在目标方法开始之前创建或者加入一个事务，执行完目标方法之后根据执行的情况提交或者回滚。

三、事务的隔离级别

事务的隔离级别定义一个事务可能受其他并发务活动活动影响的程度。

几个概念

脏读：事务A读取了事务B改写但尚未提交的数据时，如果事务B回滚了，那么事务A读取的数据就会是无效的，事务A发生脏读。
不可重复读：事务A执行相同的两次查询，但两次查询结果不相同，是由于一个并发事务B在两次查询之间更新了数据。
幻读：当一个事务A读取几行记录后，另一个并发事务B插入了一些记录时，幻读就发生了。事务A在后来的查询中就会发现一些原来没有的额外记录。

不可重复读重点在修改

幻读重点在新增或删除

在理想状态下，事务之间将完全隔离，从而可以防止这些问题发生。然而，完全隔离会影响性能，因为隔离经常涉及到锁定在数据库中的记录（甚至有时是锁表）。完全隔离要求事务相互等待来完成工作，会阻碍并发。因此，可以根据业务场景选择不同的隔离级别。

五种隔离级别

隔离级别	含义
ISOLATION_DEFAULT	使用后端数据库默认的隔离级别
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED	允许读取尚未提交的更改。可能导致脏读、幻读或不可重复读。
ISOLATION_READ_COMMITTED	（Oracle 默认级别）允许从已经提交的并发事务读取。可防止脏读，但幻读和不可重复读仍可能会发生。
ISOLATION_REPEATABLE_READ	（MYSQL默认级别）对相同字段的多次读取的结果是一致的，除非数据被当前事务本身改变。可防止脏读和不可重复读，但幻读仍可能发生。
ISOLATION_SERIALIZABLE	完全服从ACID的隔离级别，确保不发生脏读、不可重复读和幻影读。这在所有隔离级别中也是最慢的，因为它通常是通过完全锁定当前事务所涉及的数据表来完成的。

另外，还有如下情况：
只读
事务超时
回滚规则

四、事务的传播机制

Spring在TransactionDefinition接口中规定了7种类型的事务传播行为。事务传播行为是Spring框架独有的事务增强特性，他不属于的事务实际提供方数据库行为。

什么是事务传播行为？

描述由某一个事务传播行为修饰的方法被嵌套进另一个方法的时事务如何传播。

说明如下：（methodA称为“当前”）

 public void methodA(){
    methodB();
    //doSomething
 }
 
 @Transaction(Propagation=XXX)
 public void methodB(){
    //doSomething
 }

代码中methodA()方法嵌套调用了methodB()方法，methodB()的事务传播行为由@Transaction(Propagation=XXX)设置决定，这里需要注意的是methodA()并没有开启事务，某一个事务传播行为修饰的方法并不是必须要在开启事务的外围方法中调用。

Spring中七种事务传播机制

	事务传播机制	说明
支持当前事务	PROPAGATION_REQUIRED	如果当前没有事务，就新建一个事务，如果已经存在一个事务中，加入到这个事务中。这是最常见的选择。
支持当前事务	PROPAGATION_SUPPORTS	支持当前事务，如果当前没有事务，就以非事务方式执行。
支持当前事务	PROPAGATION_MANDATORY	使用当前的事务，如果当前没有事务，就抛出异常。
不支持当前事务	PROPAGATION_REQUIRES_NEW	新建事务，如果当前存在事务，把当前事务挂起。
不支持当前事务	PROPAGATION_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。
不支持当前事务	PROPAGATION_NEVER	以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。
嵌套事务	PROPAGATION_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。

代码验证

1.PROPAGATION_REQUIRED

如果当前没有事务，就新建一个事务，如果已经存在一个事务中，加入到这个事务中。

为User1Service和User2Service相应方法加上Propagation.REQUIRED属性。

User1Service方法：

@Service
public class User1ServiceImpl implements User1Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void addRequired(User1 user){
        user1Mapper.insert(user);
    }
}

User2Service方法：

@Service
public class User2ServiceImpl implements User2Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void addRequired(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
    }
  
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void addRequiredException(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
        throw new RuntimeException();
    }
}

1.1 场景一

此场景外围方法没有开启事务。

验证方法1：

    @Override
    public void notransaction_exception_required_required(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequired(user2);
        
        throw new RuntimeException();
    }

验证方法2：

    @Override
    public void notransaction_required_required_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiredException(user2);
    }

分别执行验证方法，结果：

验证方法序号	数据库结果	结果分析
1	“张三”、“李四”均插入。	外围方法未开启事务，插入“张三”、“李四”方法在自己的事务中独立运行，外围方法异常不影响内部插入“张三”、“李四”方法独立的事务。
2	“张三”插入，“李四”未插入。	外围方法没有事务，插入“张三”、“李四”方法都在自己的事务中独立运行,所以插入“李四”方法抛出异常只会回滚插入“李四”方法，插入“张三”方法不受影响。

结论：通过这两个方法我们证明了在外围方法未开启事务的情况下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。

1.2 场景二

外围方法开启事务，这个是使用率比较高的场景。

验证方法1：

   @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transaction_exception_required_required(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequired(user2);
        
        throw new RuntimeException();
    }

验证方法2：

    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transaction_required_required_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiredException(user2);
    }

验证方法3：

    @Transactional
    @Override
    public void transaction_required_required_exception_try(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        try {
            user2Service.addRequiredException(user2);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("方法回滚");
        }
    }

分别执行验证方法，结果

验证方法序号	数据库结果	结果分析
1	“张三”、“李四”均未插入。	外围方法开启事务，内部方法加入外围方法事务，外围方法回滚，内部方法也要回滚。
2	“张三”、“李四”均未插入。	外围方法开启事务，内部方法加入外围方法事务，内部方法抛出异常回滚，外围方法感知异常致使整体事务回滚。
3	“张三”、“李四”均未插入。	外围方法开启事务，内部方法加入外围方法事务，内部方法抛出异常回滚，即使方法被catch不被外围方法感知，整个事务依然回滚。

结论：以上试验结果我们证明在外围方法开启事务的情况下Propagation.REQUIRED修饰的内部方法会加入到外围方法的事务中，所有Propagation.REQUIRED修饰的内部方法和外围方法均属于同一事务，只要一个方法回滚，整个事务均回滚。

2.PROPAGATION_REQUIRES_NEW

新建事务，如果当前存在事务，把当前事务挂起。

为User1Service和User2Service相应方法加上Propagation.REQUIRES_NEW属性。

User1Service方法：

@Service
public class User1ServiceImpl implements User1Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void addRequiresNew(User1 user){
        user1Mapper.insert(user);
    }
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void addRequired(User1 user){
        user1Mapper.insert(user);
    }
}

User2Service方法：

@Service
public class User2ServiceImpl implements User2Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void addRequiresNew(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
    }
    
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void addRequiresNewException(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
        throw new RuntimeException();
    }
}

2.1 场景一

外围方法没有开启事务。

验证方法1：

    @Override
    public void notransaction_exception_requiresNew_requiresNew(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addRequiresNew(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiresNew(user2);
        throw new RuntimeException();
        
    }

验证方法2：

    @Override
    public void notransaction_requiresNew_requiresNew_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addRequiresNew(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiresNewException(user2);
    }

分别执行验证方法，结果：

验证方法序号	数据库结果	结果分析
1	“张三”插入，“李四”插入。	外围方法没有事务，插入“张三”、“李四”方法都在自己的事务中独立运行,外围方法抛出异常回滚不会影响内部方法。
2	“张三”插入，“李四”未插入	外围方法没有开启事务，插入“张三”方法和插入“李四”方法分别开启自己的事务，插入“李四”方法抛出异常回滚，其他事务不受影响。

结论：通过这两个方法我们证明了在外围方法未开启事务的情况下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。

2.2 场景二

外围方法开启事务。

验证方法1：

    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transaction_exception_required_requiresNew_requiresNew(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiresNew(user2);
        
        User2 user3=new User2();
        user3.setName("王五");
        user2Service.addRequiresNew(user3);
        throw new RuntimeException();
    }

验证方法2：

    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void transaction_required_requiresNew_requiresNew_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addRequired(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addRequiresNew(user2);
        
        User2 user3=new User2();
        user3.setName("王五");
        user2Service.addRequiresNewException(user3);
    }

验证方法3：

@Override
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void transaction_required_requiresNew_requiresNew_exception_try(){
    User1 user1=new User1();
    user1.setName("张三");
    user1Service.addRequired(user1);
    
    User2 user2=new User2();
    user2.setName("李四");
    user2Service.addRequiresNew(user2);
    User2 user3=new User2();
    user3.setName("王五");
    try {
        user2Service.addRequiresNewException(user3);
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("回滚");
    }
}

分别执行验证方法，结果：

验证方法序号	数据库结果	结果分析
1	“张三”未插入，“李四”插入，“王五”插入。	外围方法开启事务，插入“张三”方法和外围方法一个事务，插入“李四”方法、插入“王五”方法分别在独立的新建事务中，外围方法抛出异常只回滚和外围方法同一事务的方法，故插入“张三”的方法回滚。
2	“张三”未插入，“李四”插入，“王五”未插入。	外围方法开启事务，插入“张三”方法和外围方法一个事务，插入“李四”方法、插入“王五”方法分别在独立的新建事务中。插入“王五”方法抛出异常，首先插入 “王五”方法的事务被回滚，异常继续抛出被外围方法感知，外围方法事务亦被回滚，故插入“张三”方法也被回滚。
3	“张三”插入，“李四”插入，“王五”未插入。	外围方法开启事务，插入“张三”方法和外围方法一个事务，插入“李四”方法、插入“王五”方法分别在独立的新建事务中。插入“王五”方法抛出异常，首先插入“王五”方法的事务被回滚，异常被catch不会被外围方法感知，外围方法事务不回滚，故插入“张三”方法插入成功。

结论：在外围方法开启事务的情况下Propagation.REQUIRES_NEW修饰的内部方法依然会单独开启独立事务，且与外部方法事务也独立，内部方法之间、内部方法和外部方法事务均相互独立，互不干扰。

3.PROPAGATION_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。

为User1Service和User2Service相应方法加上Propagation.NESTED属性。

User1Service方法：

@Service
public class User1ServiceImpl implements User1Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void addNested(User1 user){
        user1Mapper.insert(user);
    }
}

User2Service方法：

@Service
public class User2ServiceImpl implements User2Service {
    //省略其他...
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void addNested(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
    }
    
    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void addNestedException(User2 user){
        user2Mapper.insert(user);
        throw new RuntimeException();
    }
}

3.1 场景一

此场景外围方法没有开启事务。

验证方法1：

    @Override
    public void notransaction_exception_nested_nested(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addNested(user2);
        throw new RuntimeException();
    }

验证方法2：

    @Override
    public void notransaction_nested_nested_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addNestedException(user2);
    }

分别执行验证方法，结果：

验证方法序号	数据库结果	结果分析
1	“张三”、“李四”均插入。	外围方法未开启事务，插入“张三”、“李四”方法在自己的事务中独立运行，外围方法异常不影响内部插入“张三”、“李四”方法独立的事务。
2	“张三”插入，“李四”未插入。	外围方法没有事务，插入“张三”、“李四”方法都在自己的事务中独立运行,所以插入“李四”方法抛出异常只会回滚插入“李四”方法，插入“张三”方法不受影响。

结论：通过这两个方法我们证明了在外围方法未开启事务的情况下Propagation.NESTED和Propagation.REQUIRED作用相同，修饰的内部方法都会新开启自己的事务，且开启的事务相互独立，互不干扰。

3.2 场景二

外围方法开启事务。

验证方法1：

    @Transactional
    @Override
    public void transaction_exception_nested_nested(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addNested(user2);
        throw new RuntimeException();
    }

验证方法2：

    @Transactional
    @Override
    public void transaction_nested_nested_exception(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        user2Service.addNestedException(user2);
    }

验证方法3：

    @Transactional
    @Override
    public void transaction_nested_nested_exception_try(){
        User1 user1=new User1();
        user1.setName("张三");
        user1Service.addNested(user1);
        
        User2 user2=new User2();
        user2.setName("李四");
        try {
            user2Service.addNestedException(user2);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("方法回滚");
        }
    }

分别执行验证方法，结果：

验证方法序号	数据库结果	结果分析
1	“张三”、“李四”均未插入。	外围方法开启事务，内部事务为外围事务的子事务，外围方法回滚，内部方法也要回滚。
2	“张三”、“李四”均未插入。	外围方法开启事务，内部事务为外围事务的子事务，内部方法抛出异常回滚，且外围方法感知异常致使整体事务回滚。
3	“张三”插入、“李四”未插入。	外围方法开启事务，内部事务为外围事务的子事务，插入“李四”内部方法抛出异常，可以单独对子事务回滚。

结论：以上试验结果我们证明在外围方法开启事务的情况下Propagation.NESTED修饰的内部方法属于外部事务的子事务，外围主事务回滚，子事务一定回滚，而内部子事务可以单独回滚而不影响外围主事务和其他子事务

模拟用例

假设我们有一个注册的方法，方法中调用添加积分的方法，如果我们希望添加积分不会影响注册流程（即添加积分执行失败回滚不能使注册方法也回滚），我们会这样写：

   @Service
   public class UserServiceImpl implements UserService {
        
        @Transactional
        public void register(User user){
                   
            try {
                membershipPointService.addPoint(Point point);
            } catch (Exception e) {
               //省略...
            }
            //省略...
        }
        //省略...
   }

我们还规定注册失败要影响addPoint()方法（注册方法回滚添加积分方法也需要回滚），那么addPoint()方法就需要这样实现：

   @Service
   public class MembershipPointServiceImpl implements MembershipPointService{
        
        @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
        public void addPoint(Point point){
                   
            try {
                recordService.addRecord(Record record);
            } catch (Exception e) {
               //省略...
            }
            //省略...
        }
        //省略...
   }

我们注意到了在addPoint()中还调用了addRecord()方法，这个方法用来记录日志。他的实现如下：

   @Service
   public class RecordServiceImpl implements RecordService{
        
        @Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)
        public void addRecord(Record record){
                   
           
            //省略...
        }
        //省略...
   }

我们注意到addRecord()方法中propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED，因为对于日志无所谓精确，可以多一条也可以少一条，所以addRecord()方法本身和外围addPoint()方法抛出异常都不会使addRecord()方法回滚，并且addRecord()方法抛出异常也不会影响外围addPoint()方法的执行。

五、@Transactional原理

是基于Spring的AOP切面编程原理，也就是使用了动态代理，生成代理targetProxy的bean对象，然后加入事务管理器来开启数据库事务，然后再执行被代理的target对象的方法。

spring为我们定义了以 @Transactional 注解为植入点的切点，这样才能知道@Transactional注解标注的方法需要被代理。
有了切面定义之后，在spring的bean的初始化过程中，就需要对实例化的bean进行代理，并且生成代理对象。
生成代理对象的代理逻辑中，进行方法调用时，需要先获取切面逻辑，@Transactional注解的切面逻辑类似于@Around，在spring中是实现一种类似代理逻辑。

所以看看以下例子，在spring容器中获取到bookService的bean后调用test方法会不会抛异常：

@Component("bookService")
public class BookService {

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Transactional
    public void test() {
        jdbcTemplate.excute("insert into t1 value(1,1,1,2)");
        test2();
    }

    @Transactional(never的事务传播机制)//外围有事务时会抛异常
    private void test2() {
        jdbcTemplate.excute("insert into t1 value(2,1,1,2)");
    }
}

是不会抛异常的。以为生存的targetProxy对象在对test进行Aop时，开启事务后，再执行target的方法，也就是执行到test2方法时调用的事target.test2()，此时test2方法上的@Transcational注解是失效的。

解决方案：

把test2方法单独放在一个类中，这样可以生存proxy对象，然后注入到bookService的代理对象中，目的就是最后也调用单独建的那个类的代理对象的方法；
当前bookService自己注入自己（代理对象）；

Spring事务

一、事务的特性

二、Spring事务的配置方式

三、事务的隔离级别

几个概念

五种隔离级别

四、事务的传播机制

什么是事务传播行为？

Spring中七种事务传播机制

代码验证

1.PROPAGATION_REQUIRED

1.1 场景一

1.2 场景二

2.PROPAGATION_REQUIRES_NEW

2.1 场景一

2.2 场景二

3.PROPAGATION_NESTED

3.1 场景一

3.2 场景二

模拟用例

五、@Transactional原理

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