关于Spring事务的概述解析

Spring事务是我们平时开发中经常会用到的一个技术,也是我们面试的时候经常会被问到的一个高频考点。。。下面就是楼主对Spring事务相关知识的意见解析,希望对你有所帮助。

1、什么场景下需要用到事务,事务到底可以解决那些问题,初步理解事务

理解事务之前,我们先说一个我们日常生活中经常遇到的一件事:ATM取钱。
假如你去ATM取100元,大概会有两个步骤:1、输入密码,银行卡扣掉100元,然后ATM再出100元。这两个步骤是必须的。而且是要么都执行,要么都不执行。如果银行卡扣除了100元,但是ATM出钱失败的话,你将会损失100元;如果银行卡扣钱失败但是ATM却出了100元,那么银行损失100元。也就是说只要有一个步骤成功另一个步骤失败对双方都不是好事。
那么就上述问题,我们可以思考一下,如果不管那一步骤失败了以后,整个取钱的过程都可以回滚,也就是完全取消所有的操作的话,这是最好的解决方案。对双方也是极好的。

事务就是用来解决类似问题的。事务是一系列的动作,它们综合再一起才是一个完整的工作单元,这些动作必须全部完成,如果有一个失败的话,那么事务就会回滚到最开始的状态,仿佛什么都没有发生过一样。

在企业级应用程序开发中,事务管理是必不可少的技术,用来确保数据的完整性和一致性。

2、Spring的事务传播机制

事务的四个特性:ACID
  • 原子性(Atomicity):事务是一个原子操作,由一系列动作组成。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):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。在现实中的数据不应该被破坏。
  • 隔离性(Isolation):可能有许多事务会同时处理相同的数据,因此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(Durability):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,这样就能从任何系统崩溃中恢复过来。通常情况下,事务的结果被写到持久化存储器中。
Spring事务的配置方式

Spring支持编程式事务管理以及声明式事务管理两种方式。
1. 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。
2. 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。

两者区别

1、编程式事务每次实现都要单独实现,但业务量大功能复杂时,使用编程式事务无疑是痛苦的。
2、声明式事务不同,声明式事务属于无侵入式,不会影响业务逻辑的实现,只需要在配置文件中做相关的事务规则声明或者通过注解的方式,便可以将事务规则应用到业务逻辑中。
总结:显然声明式事务管理要优于编程式事务管理,这正是Spring倡导的非侵入式的编程方式。唯一不足的地方就是声明式事务管理的粒度是方法级别,而编程式事务管理是可以到代码块的,但是可以通过提取方法的方式完成声明式事务管理的配置。
事务的传播机制
事务的传播性一般用在事务嵌套的场景,比如一个事务方法里面调用了另外一个事务方法,那么两个方法是各自作为独立的方法提交还是内层的事务合并到外层的事务一起提交,这就是需要事务传播机制的配置来确定怎么样执行。
常用的事务传播机制如下:

  • PROPAGATION_REQUIRED
    Spring默认的传播机制,能满足绝大部分业务需求,如果外层有事务,则当前事务加入到外层事务,一块提交,一块回滚。如果外层没有事务,新建一个事务执行
  • PROPAGATION_REQUES_NEW
    该事务传播机制是每次都会新开启一个事务,同时把外层事务挂起,当当前事务执行完毕,恢复上层事务的执行。如果外层没有事务,执行当前新开启的事务即可
  • PROPAGATION_SUPPORT
    如果外层有事务,则加入外层事务,如果外层没有事务,则直接使用非事务方式执行。完全依赖外层的事务
  • PROPAGATION_NOT_SUPPORT
    该传播机制不支持事务,如果外层存在事务则挂起,执行完当前代码,则恢复外层事务,无论是否异常都不会回滚当前的代码
  • PROPAGATION_NEVER
    该传播机制不支持外层事务,即如果外层有事务就抛出异常
  • PROPAGATION_MANDATORY
    与NEVER相反,如果外层没有事务,则抛出异常
  • PROPAGATION_NESTED
    该传播机制的特点是可以保存状态保存点,当前事务回滚到某一个点,从而避免所有的嵌套事务都回滚,即各自回滚各自的,如果子事务没有把异常吃掉,基本还是会引起全部回滚的。

传播规则回答了这样一个问题:一个新的事务应该被启动还是被挂起,或者是一个方法是否应该在事务性上下文中运行。*

3、事务的核心接口

Spring事务管理的实现有许多细节,如果对整个接口框架有个大体了解会非常有利于我们理解事务,下面通过讲解Spring的事务接口来了解Spring的事务接口来了解Spring实现事务的具体策略。
Spring事务管理涉及的接口的联系如下:
关于Spring事务的概述解析_第1张图片

2.1、事务管理器

Spring并不直接管理事务,而是提供了多种事务管理器,他们将事务管理的职责委托给Hibernate或者JTA等持久化机制所提供的相关平台框架的事务来实现。
Spring事务管理器的接口是org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager,通过这个接口,Spring为各个平台(JDBC、Hibernate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。此接口的内容如下:

Public interface PlatformTransactionManager()...{  
    // 由TransactionDefinition得到TransactionStatus对象
    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException; 
    // 提交
    Void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;  
    // 回滚
    Void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;  
    }

从这里可知具体的事务管理机制对Spring来说是透明的,它并不关心那些,那些是对应各个平台需要关心的,所以Spring事务管理的一个优点就是为不同的事务API提供一致的编程模型,如JTA、JDBC、Hibernate、JPA。下面分别介绍各个平台框架实现事务管理的机制。

2.1.1、JDBC事务

如果应用程序中直接使用JDBC来进行持久化,DataSourceTransactionManager会为你处理事务边界。为了使用DataSourceTransactionManager,你需要使用如下的XML将其装配到应用程序的上下文定义中:

    
        
    
2.1.2、Hibernate事务

如果应用程序的持久化是通过Hibernate实现的,那么你需要使用HibernateTransactionManager。对于Hibernate3,需要在Spring上下文定义中添加如下的声明:

    
        
    

sessionFactory属性需要装配一个Hibernate的session工厂,HibernateTransactionManager的实现细节是它将事务管理的职责委托给org.hibernate.Transaction对象,而后者是从Hibernate Session中获取到的。当事务成功完成时,HibernateTransactionManager将会调用Transaction对象的commit()方法,反之,将会调用rollback()方法。

2.1.3 Java持久化API事务(JPA)

Hibernate多年来一直是事实上的Java持久化标准,但是现在Java持久化API作为真正的Java持久化标准进入大家的视野。如果你计划使用JPA的话,那你需要使用Spring的JpaTransactionManager来处理事务。你需要在Spring中这样配置JpaTransactionManager:

    
        
    

JpaTransactionManager只需要装配一个JPA实体管理工厂(javax.persistence.EntityManagerFactory接口的任意实现)。JpaTransactionManager将与由工厂所产生的JPA EntityManager合作来构建事务。

2.1.4 Java原生API事务

如果你没有使用以上所述的事务管理,或者是跨越了多个事务管理源(比如两个或者是多个不同的数据源),你就需要使用JtaTransactionManager:

    
        
    

JtaTransactionManager将事务管理的责任委托给javax.transaction.UserTransaction和javax.transaction.TransactionManager对象,其中事务成功完成通过UserTransaction.commit()方法提交,事务失败通过UserTransaction.rollback()方法回滚。

4、事务的隔离级别

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事务的第二个维度就是隔离级别(isolation level)。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,可以把事务的隔离级别想象为这个事务对于事物处理数据的自私程度。
1)并发事务引起的问题
在典型的应用程序中,多个事务并发运行,经常会操作相同的数据来完成各自的任务。并发虽然是必须的,但可能会导致一下的问题。

  • 脏读(Dirty reads)——脏读发生在一个事务读取了另一个事务改写但尚未提交的数据时。如果改写在稍后被回滚了,那么第一个事务获取的数据就是无效的。
  • 不可重复读(Nonrepeatable read)——不可重复读发生在一个事务执行相同的查询两次或两次以上,但是每次都得到不同的数据时。这通常是因为另一个并发事务在两次查询期间进行了更新。
  • 幻读(Phantom read)——幻读与不可重复读类似。它发生在一个事务(T1)读取了几行数据,接着另一个并发事务(T2)插入了一些数据时。在随后的查询中,第一个事务(T1)就会发现多了一些原本不存在的记录。
    不可重复读与幻读的区别
    不可重复读的重点是修改:
    同样的条件, 你读取过的数据, 再次读取出来发现值不一样了

不可重复读重点在修改。
幻读重点在新增或删除。
eg:在事务1中,Mary 读取了自己的工资为1000,操作并没有完成

 con1 = getConnection();  
 select salary from employee empId ="Mary";  

在事务2中,这时财务人员修改了Mary的工资为2000,并提交了事务.

    con2 = getConnection();  
    update employee set salary = 2000;  
    con2.commit();  

在事务1中,Mary 再次读取自己的工资时,工资变为了2000

//con1  
    select salary from employee empId ="Mary"; 

在一个事务中前后两次读取的结果并不一致,导致了不可重复读。

幻读的重点在于新增或者删除:

同样的条件, 第1次和第2次读出来的记录数不一样
例如:目前工资为1000的员工有10人。事务1,读取所有工资为1000的员工。

 con1 = getConnection();  
  Select * from employee where salary =1000;

共读取10条记录
这时另一个事务向employee表插入了一条员工记录,工资也为1000

 con2 = getConnection();  
 Insert into employee(empId,salary) values("Lili",1000);  
  con2.commit();  

事务1再次读取所有工资为1000的员工

 //con1  
    select * from employee where salary =1000; 

共读取到了11条记录,这就产生了幻像读。
从总的结果来看, 似乎不可重复读和幻读都表现为两次读取的结果不一致。但如果你从控制的角度来看, 两者的区别就比较大。
对于前者, 只需要锁住满足条件的记录。
对于后者, 要锁住满足条件及其相近的记录。
(2)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 最低的隔离级别,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
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
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
ISOLATION_SERIALIZABLE 最高的隔离级别,完全服从ACID的隔离级别,确保阻止脏读、不可重复读以及幻读,也是最慢的事务隔离级别,因为它通常是通过完全锁定事务相关的数据库表来实现的

5、事务的回滚规则

事务五边形的最后一个方面是一组规则,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时才会回滚,而在遇到检查型异常时不会回滚(这一行为与EJB的回滚行为是一致的)
但是你可以声明事务在遇到特定的检查型异常时像遇到运行期异常那样回滚。同样,你还可以声明事务遇到特定的异常不回滚,即使这些异常是运行期异常。

本文借鉴文章:https://www.cnblogs.com/yixianyixian/p/8372832.html

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