Spring事務(wù)的實現(xiàn)方法與本質(zhì)是什么

這篇文章主要介紹了Spring事務(wù)的實現(xiàn)方法與本質(zhì)是什么的相關(guān)知識，內(nèi)容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇Spring事務(wù)的實現(xiàn)方法與本質(zhì)是什么文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

一、Spring事務(wù)的基礎(chǔ)知識

先回憶下Spring事務(wù)的基礎(chǔ)知識事務(wù)的隔離級別與Spring事務(wù)的傳播機制。我們知道數(shù)據(jù)庫層面是不支持事務(wù)的傳播機制的，這個是Spring獨有的

1.臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀

臟讀：對于同一條數(shù)據(jù)在一個事務(wù)中多次讀取的結(jié)果不一致，原因是第二次讀取數(shù)據(jù)時讀取的數(shù)據(jù)被其他未提交的事務(wù)修改了，當隔離級別是讀未提交時就會有這種問題存在。

不可重復(fù)讀：對于同一條數(shù)據(jù)在一個事務(wù)中多次讀取的結(jié)果不一致，原因是第二次讀取數(shù)據(jù)時讀取的數(shù)據(jù)被其他已提交的事務(wù)修改了，當隔離級別是讀已提交時就會有這種問題存在。

幻讀：臟讀和不可重復(fù)讀都是針對一條數(shù)據(jù)來說的，而我們使用重復(fù)讀的隔離級別就可以解決臟讀和不可重復(fù)讀的問題了，但是還是會有幻讀的問題，那什么是幻讀呢？幻讀指的是范圍查詢前后檢索結(jié)果不一致，比如說事務(wù)里第一次查詢customer表有10萬記錄，同一個事務(wù)第二次查詢時有11萬記錄，這就是幻讀?；米x產(chǎn)生的原因不是事務(wù)并發(fā)修改導(dǎo)致的（不可），而是查詢時有其他事務(wù)在做插入，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)在量上出現(xiàn)了變化。

2.事務(wù)的隔離級別

Spring支持的事務(wù)隔離級別與數(shù)據(jù)的隔離級別其實沒有任何區(qū)別都是四種，說隔離級別必須要說事務(wù)的四大特性原子性、一致性、隔離性、持久性。需要拿出來說的便是隔離性，事務(wù)在支持隔離性時并不是將事務(wù)之間直接徹底隔離，而是給我們提供了幾個級別來劃分隔離的程度，也就是下面四種了。只有串行化才可以做到事務(wù)之間的完全隔離，而其他的隔離級別自然就會產(chǎn)生不同的問題了，因為事務(wù)之間有交叉。

• 讀未提交：這是最低的隔離級別，相當于事務(wù)之間的隔離性基本沒有，所以這種隔離級別什么問題都解決不了，使用這種隔離級別會伴隨臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀等問題。

• 讀已提交：同一個事務(wù)里讀取的數(shù)據(jù)是其他事務(wù)里已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，所以不會讀取到其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)，所有不會有臟讀的問題，但是還是可能發(fā)生不可重復(fù)讀、幻讀的問題。

• 重復(fù)讀：同一個事務(wù)里支持重復(fù)讀取，也就是同一個事務(wù)里前后讀取的某條數(shù)據(jù)肯定一致（只針對某一條數(shù)據(jù)而言），但是仍然解決不了幻讀的問題，幻讀是因為并發(fā)插入導(dǎo)致的。重復(fù)讀只能解決并發(fā)修改的問題。

• 串行化：串行化可以解決隔離性產(chǎn)生的所有問題，但是他的效率特別的低，所有任務(wù)都會排隊進行處理，在并發(fā)系統(tǒng)中效率非常低下。

3.事務(wù)的傳播機制

事務(wù)的傳播機制是Spring特有的機制，各個數(shù)據(jù)庫是不支持的，那Spring的傳播機制是什么呢，他們有什么作用呢？

• PROPAGATION_REQUIRED（默認）：如果當前方法沒有事務(wù)，就創(chuàng)建一個新事務(wù)；如果當前方法已經(jīng)有事務(wù)，就加入到當前事務(wù)中。

• PROPAGATION_SUPPORTS：如果當前方法有事務(wù)，就加入到當前事務(wù)中；如果當前方法沒有事務(wù)，就以非事務(wù)的方式執(zhí)行。

• PROPAGATION_MANDATORY：如果當前方法有事務(wù)，就加入到當前事務(wù)中；如果當前方法沒有事務(wù)，就拋出異常。

• PROPAGATION_REQUIRES_NEW：無論當前方法是否有事務(wù)，都創(chuàng)建一個新事務(wù)；如果當前方法已經(jīng)有事務(wù)，就掛起當前事務(wù)。

• PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事務(wù)的方式執(zhí)行當前方法；如果當前方法有事務(wù)，就掛起當前事務(wù)。

• PROPAGATION_NEVER：以非事務(wù)的方式執(zhí)行當前方法；如果當前方法有事務(wù)，就拋出異常。

• PROPAGATION_NESTED：在當前事務(wù)中創(chuàng)建一個嵌套事務(wù)；如果當前方法沒有事務(wù)，就相當于PROPAGATION_REQUIRED。

二、Spring事務(wù)的實現(xiàn)方式

Spring提供了兩種事務(wù)的支持方式一種常用的聲明式事務(wù)，所謂聲明式事務(wù)就是我們直接使用注解聲明即可，而無需手動寫事務(wù)的開啟提交和回滾，這種事務(wù)的實現(xiàn)方式是AOP，AOP底層則是JDK的動態(tài)代理和CGLIB的動態(tài)代理。另一種支持的事務(wù)則是編程式事務(wù)，這種實現(xiàn)方式則是直接編寫事務(wù)代碼，底層通過ORM框架調(diào)用到數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的事務(wù)，編程式事務(wù)具有更加靈活的特點，同時Spring為我們提供了兩種編程式事務(wù)的實現(xiàn)方式，一種是TransactionTemplate，一種是PlatformTransactionManager。他們都能實現(xiàn)編程式事務(wù)，不過使用TransactionTemplate無需我們手動提交或者回滾，Spring會根據(jù)異常拋出與否進行提交或者回滾。使用PlatformTransactionManager就需要我們自己提交或者回滾了。下面看下他們的實現(xiàn)區(qū)別吧

1.編程式事務(wù)

使用TransactionTemplate實現(xiàn)編程式事務(wù)

下面是使用TransactionTemplate的偽代碼，我們可以為TransactionTemplate指明他的隔離級別和傳播機制，注意這里并沒有配置數(shù)據(jù)源相關(guān)操作，數(shù)據(jù)源仍需要單獨在配置文件中進行聲明數(shù)據(jù)源的類型和驅(qū)動類以及其他的數(shù)據(jù)庫訪問的賬號路徑超時時間最大連接等信息。

@Component
public class TestTransactionTemplate {

    
    private TransactionTemplate transactionTemplate;
    
	@Inject
    public void setTransactionTemplate(TransactionTemplate transactionTemplate) {
        this.transactionTemplate = transactionTemplate;
        transactionTemplate.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ);
        transactionTemplate.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
    }

    public void transferMoney(final String fromAccount, final String toAccount, final double amount) {
        transactionTemplate.execute(new TransactionCallback<Void>() {
            public Void doInTransaction(TransactionStatus status) {
                try {
                    // 執(zhí)行轉(zhuǎn)賬操作，將金額從fromAccount轉(zhuǎn)到toAccount
//                    accountService.transfer(fromAccount, toAccount, amount);
                    // 如果沒有發(fā)生異常，則提交事務(wù)
                    return null;
                } catch (Exception ex) {
                    // 如果發(fā)生異常，則回滾事務(wù)
                    status.setRollbackOnly();
                    throw new RuntimeException(ex);
                }
            }
        });
    }
}

使用PlatformTransactionManager實現(xiàn)

使用PlatformTransactionManager則必須我們手動進行提交或者回滾，下面是他的偽代碼

@Component
public class TestPlatformTransactionManager {

    PlatformTransactionManager transactionManager;

    @Inject
    public void setTransactionManager(PlatformTransactionManager transactionManager){
        this.transactionManager = transactionManager;
    }

    public void transfer(String fromAccount, String toAccount, double amount) {
        DefaultTransactionDefinition txDef = new DefaultTransactionDefinition();
        txDef.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ);
        txDef.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
        
        TransactionStatus txStatus = transactionManager.getTransaction(txDef);
        try {
            //執(zhí)行轉(zhuǎn)賬操作，將金額從fromAccount轉(zhuǎn)到toAccount
//            accountService.transfer(fromAccount, toAccount, amount);
            //如果沒有發(fā)生異常，則提交事務(wù)
            transactionManager.commit(txStatus);
        } catch (Exception ex) {
            //如果發(fā)生異常，則回滾事務(wù)
            transactionManager.rollback(txStatus);
            throw ex;
        }
    }
}

2.聲明式事務(wù)

聲明式事務(wù)底層利用AOP的方式對我們的事務(wù)對象進行代理，然后通過前后的增強操作實現(xiàn)了事務(wù)的管理，其實底層他們還是一樣的，使用聲明式事務(wù)的偽代碼如下，我們可以為注解聲明需要的各種屬性，常用的就是事務(wù)的傳播機制、隔離級別、超時時間、回滾異常、非回滾異常等。

@Component
public class TestTransactional {

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW //設(shè)置傳播機制
            ,isolation = Isolation.REPEATABLE_READ //設(shè)置隔離級別
            ,readOnly = false //設(shè)置是否只讀
            ,timeout = 30 //設(shè)置數(shù)據(jù)庫連接的超時時間
            ,transactionManager = "defaultTransactionManager" //設(shè)置事務(wù)管理器，一個工程多個時可以使用該方式
            ,rollbackFor = IllegalArgumentException.class // 指定回滾異常
            ,noRollbackFor = IndexOutOfBoundsException.class) // 指定非回滾異常
    public Boolean transfer(String fromAccount, String toAccount, double amount){

        // 業(yè)務(wù)操作...

        return Boolean.TRUE;
    }
}

三、Spring事務(wù)的本質(zhì)

Spring雖然提供了多種事務(wù)的實現(xiàn)方式，其實最底層都是有一樣的。他都必須依賴數(shù)據(jù)源來對數(shù)據(jù)庫進行訪問，根據(jù)數(shù)據(jù)源來進行不同的封裝就實現(xiàn)了Spring的不同的事務(wù)實現(xiàn)方式。編程式事務(wù)是直接獲取數(shù)據(jù)源后進行手動操作，我們使用的PlatformTransactionManager、或者TransactionTemplate都是需要利用數(shù)據(jù)源來進行操作的。Spring通過數(shù)據(jù)源來和數(shù)據(jù)庫建立連接，開啟連接后我們就可以為這個連接設(shè)置他的隔離級別和一些超時信息等。這樣就會建立起一個事務(wù)了，最底層利用的還是數(shù)據(jù)庫的事務(wù)的動作。聲明式事務(wù)與編程式事務(wù)原理都是一致，只不過Spring通過AOP將我們的業(yè)務(wù)代碼進行了代理，產(chǎn)生了一個代理對象，具體使用什么代理技術(shù)Spring會根據(jù)我們的實現(xiàn)類進行選擇使用JDK還是CGLIB。產(chǎn)生的代理對象我們就可以在被Transactional注解修飾的方法的前后添加事務(wù)處理的相關(guān)代碼了，這個代碼和使用編程式事務(wù)的代碼區(qū)別不大。所以說Spring事務(wù)的本質(zhì)其實還是利用數(shù)據(jù)源打開和數(shù)據(jù)庫的連接，在連接上進行事務(wù)的操作。Spring根據(jù)不同需要又封裝了不同的事務(wù)實現(xiàn)，底層卻都是一致的。

四、Spring中事務(wù)常碰到的問題

這里總結(jié)兩個常見的事務(wù)問題事務(wù)的回滾和不回滾，以及事務(wù)嵌套的場景

1.事務(wù)回滾

在不聲明回滾異常類時，只要被事務(wù)管理的方法發(fā)生異常，那么事務(wù)就是會回滾的。Spring根據(jù)拋出的異常來進行事務(wù)回滾。如果我們對異常進行了cath那Spring是無法進行事務(wù)回滾的，因為沒有異常拋出了。如果想要回滾我們可以手動聲明一個自定義異?；蛘咧付ǖ钠渌惓！＿@樣就可以實現(xiàn)回滾。當然即使拋出了異常也不一定會回滾。這個還需要依賴我們指定的異常回滾類，一般可以為Transactional指明noRollBackFor。通過他可以指明在哪些異常下不回滾。通過rollBackFor指明哪些異常下回滾，需要滿足回滾異常時才會去回滾。

那如果把異常catch了，又沒有拋出異常我們有沒有其他方式進行回滾呢（使用聲明式事務(wù)時）？其實還有一種方式進行回滾，如下所示：

@Transactional
public void someMethod() {
    
    if (condition) {
        TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
    }
}

這種操作就是拿到當前事務(wù)的狀態(tài)手動更改為回滾狀態(tài)，當執(zhí)行到AOP的后置增強時，就會調(diào)用回滾方法，從而達到了回滾的目的。

2.事務(wù)嵌套

有沒有思考過這個問題：Spring的事務(wù)的傳播機制到底是做什么用的呢？

其實一般場景下Spring的事務(wù)傳播機制很少用得到，我們通常都是不顯示指定傳播機制的，而是使用默認的PROPAGATION_REQUIRED。默認的這個傳播機制就是有事務(wù)那我就使用你的事務(wù)，如果沒有事務(wù)我就新建一個事務(wù)。假如有以下的場景存在，為了方便看就是用a、b命名方法了：

    @Transactional
    public void a(){ 
        //a方法被事務(wù)管理了，同時又調(diào)用了b這個事務(wù)方法
        b();
    }
    
    @Transactional
    public void b(){

    }

在此時我們不為a、b兩個方法聲明傳播機制時，那a、b兩個方法其實是共用一個事務(wù)的，因為他們的事務(wù)傳播機制是PROPAGATION_REQUIRED。這個機制就是有事務(wù)就用已經(jīng)存在的，沒有則新建，很顯然a方法時開啟了一個事務(wù)，執(zhí)行b方法時既然事務(wù)以及存在，就使用了a的事務(wù)。所以a、b方法其實是共用事務(wù)的?；乜吹谝徊糠諷pring中事務(wù)的傳播機制其實有7種，其實這其中主要就是為了事務(wù)嵌套場景下使用的，也就是我們事務(wù)中又調(diào)用了事務(wù)的場景。此時我們就需要關(guān)注內(nèi)層事務(wù)到底需要做什么，需不需要和上層事務(wù)保持一致的動作，如果不需要我們就可以選擇PROPAGATION_REQUIRED_NEW，這樣內(nèi)層事務(wù)就是一個全新的事務(wù)。此時Spring是通過數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)庫新建立了一個連接，從而實現(xiàn)了新的事務(wù)開啟。

此外在其中傳播機制中最后一種需要單獨說下：PROPAGATION_NESTED，他是嵌套事務(wù)。這個才是真正為嵌套事務(wù)使用的傳播機制。上面的例子中有內(nèi)層事務(wù)和外層事務(wù)其實他的原理還是不同的事務(wù)。而PROPAGATION_NESTED嵌套事務(wù)的底層卻是使用的一個事務(wù)實現(xiàn)的嵌套事務(wù)。此時上面的代碼可以改造如下：

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void a(){
        //a方法被事務(wù)管理了，同時又調(diào)用了b這個事務(wù)方法
        b();
    }

    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void b(){

    }

此時b方法就是一個嵌套事務(wù)了，Spring的嵌套事務(wù)同樣底層是依賴于數(shù)據(jù)庫的嵌套事務(wù)，在Mysql里支持了一種偽嵌套事務(wù)，就是通過在一個事務(wù)中保存回滾點savepoint的方式來進行事務(wù)嵌套。當事務(wù)正常提交時都會提交，當事務(wù)異常時我們可以指定事務(wù)回滾到指定的回滾點，下面列舉一個Mysql的回滾例子：假設(shè)有一個員工表employees表，對他進行了如下的操作：

START TRANSACTION;
SAVEPOINT sp1;

INSERT INTO employees (id, name, age) VALUES (1, 'Alice', 30);

SAVEPOINT sp2;

INSERT INTO employees (id, name, age) VALUES (3, 'Bob', 25);

SAVEPOINT sp3;

INSERT INTO employees (id, name, age) VALUES (4, 'Charlie', 27);

SAVEPOINT sp4;

INSERT INTO employees (id, name, age) VALUES (5, 'Dave', 29);

ROLLBACK TO sp3;
COMMIT;

上面的例子我們創(chuàng)建了4個回滾點，且我們最后是回滾到了sp3這個savepoint，那就意味著sp3之后的所有操作不會被寫入數(shù)據(jù)庫，而sp3之前的所有操作還是會正常入庫，這樣就實現(xiàn)了事務(wù)嵌套場景下的部分回滾機制。Spring事務(wù)傳播機制中的PROPAGATION_NESTED底層正是利用了Mysql的這一功能進行了事務(wù)嵌套場景下的部分回滾。

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