Spring中的事务
Spring中的事务详解
一.什么是事务？
事务是逻辑上的一组操作，要么都执行，要么都不执行。
二.事务的特性（ACID）`
原子性（Atomicity）： 一个事务（transaction）中的所有操作，或者全部完成，或者全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。即，事务不可分割、不可约简。
一致性（Consistency）： 在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设约束、触发器、级联回滚等。
隔离性（Isolation）： 数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别，包括未提交读（Read uncommitted）、提交读（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（Serializable）。
持久性（Durability）: 事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失。
三.事务的传播机制
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。
举个例子：我们在 A 类的aMethod（）方法中调用了 B 类的 bMethod() 方法。这个时候就涉及到业务层方法之间互相调用的事务问题。如果我们的 bMethod()如果发生异常需要回滚，如何配置事务传播行为才能让 aMethod()也跟着回滚呢？这个时候就需要事务传播行为的知识了，如果你不知道的话一定要好好看一下。
Class A {
@Transactional(propagation=propagation.xxx)
public void aMethod {
//do something
B b = new B();
b.bMethod();
}
}
Class B {
@Transactional(propagation=propagation.xxx)
public void bMethod {
//do something
}
}
在TransactionDefinition定义中包括了如下几个表示传播行为的常量：
public interface TransactionDefinition {
int PROPAGATION_REQUIRED = 0;
int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;
int PROPAGATION_MANDATORY = 2;
int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;
int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;
int PROPAGATION_NEVER = 5;
int PROPAGATION_NESTED = 6;
…
}
不过如此，为了方便使用，Spring 会相应地定义了一个枚举类：Propagation
package org.springframework.transaction.annotation;
import org.springframework.transaction.TransactionDefinition;
public enum Propagation {
REQUIRED(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED),
SUPPORTS(TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS),
MANDATORY(TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY),
REQUIRES_NEW(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW),
NOT_SUPPORTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED),
NEVER(TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER),
NESTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED);
private final int value;
Propagation(int value) {
this.value = value;
}
public int value() {
return this.value;
}
}
正确的事务传播行为可能的值如下 ：
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。
举个例子：如果我们上面的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。
Class A {
@Transactional(propagation=propagation.PROPAGATION_REQUIRED)
public void aMethod {
//do something
B b = new B();
b.bMethod();
}
}
Class B {
@Transactional(propagation=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。
举个例子：如果我们上面的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。
Class A {
@Transactional(propagation=propagation.PROPAGATION_REQUIRED)
public void aMethod {
//do something
B b = new B();
b.bMethod();
}
}
Class B {
@Transactional(propagation=propagation.REQUIRES_NEW)
public void bMethod {
//do something
}
}
3.TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED:(嵌套事务)
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。
这里还是简单举个例子：如果 bMethod() 回滚的话，aMethod()也会回滚。
Class A {
@Transactional(propagation=propagation.PROPAGATION_REQUIRED)
public void aMethod {
//do something
B b = new B();
b.bMethod();
}
}
Class B {
@Transactional(propagation=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）
这个使用的很少，就不举例子来说了。
若是错误的配置以下 3 种事务传播行为，事务将不会发生回滚，这里不对照案例讲解了，使用的很少。
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。
TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER: 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。
四.事务的隔离级别
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;
}
和事务传播行为这块一样，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;
}
}
下面我依次对每一种事务隔离级别进行介绍：
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。
因为平时使用 MySQL 数据库比较多，这里再多提一嘴！
MySQL InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ（可重读）。我们可以通过SELECT @@tx_isolation;命令来查看，MySQL 8.0 该命令改为SELECT @@transaction_isolation;
mysql> SELECT @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
五、造成事务失效的几种情况
1.数据库引擎不支持事务（innoDb支持事务，myisam不支持事务）
2.@Transcational注解作用在public方法上，如果是非public则事务失效。如果要用在非 public 方法上，可以开启 AspectJ 代理模式。
3.没有被Spring管理，即没有在service接口上面加@Service，这样也会失效。
4.如果在加有事务的方法内，使用了try…catch…语句块对异常进行了捕获，而catch语句块没有throw new RuntimeExecption异常，事务也不会回滚。
5.在类A里面有方法a 和方法b， 然后方法b上面用 @Transactional加了方法级别的事务，在方法a里面 调用了方法b， 方法b里面的事务不会生效。原因是在同一个类之中，方法互相调用，切面无效 ，而不仅仅是事务。这里事务之所以无效，是因为spring的事务是通过aop实现的。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。
6.在业务代码中如果抛出RuntimeException异常，事务回滚；但是抛出Exception，事务不回滚；
7.Spring团队建议在具体的类（或类的方法）上使用 @Transactional 注解，而不要使用在类所要实现的任何接口上。在接口上使用 @Transactional 注解，只能当你设置了基于接口的代理时它才生效。因为注解是 不能继承 的，这就意味着如果正在使用基于类的代理时，那么事务的设置将不能被基于类的代理所识别，而且对象也将不会被事务代理所包装
8.@Transactional 注解开启配置，必须放到listener里加载，如果放到DispatcherServlet的配置里，事务也是不起作用的。
9.如果采用spring+spring mvc，则context:component-scan重复扫描问题可能会引起事务失败。
10.数据源没有配置事务管理器。
六、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。
七、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 接口的具体实现如下:
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;
}
这里多插一嘴。为什么要定义或者说抽象出来PlatformTransactionManager这个接口呢？
主要是因为要将事务管理行为抽象出来，然后不同的平台去实现它，这样我们可以保证提供给外部的行为不变，方便我们扩展。
八、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，可以这样：
@Transactional(rollbackFor= MyException.class)
九、@Transactional 注解使用详解
1、@Transactional 的作用范围
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。
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。
接口 ：不推荐在接口上使用。
2、@Transactional 的常用配置参数
@Transactional注解源码如下，里面包含了基本事务属性的配置：
@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 {};
}
3、@Transactional 的常用配置参数总结（只列出了 5 个我平时比较常用的）：
|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 事务注解原理
面试中在问 AOP 的时候可能会被问到的一个问题。简单说下吧！
我们知道，@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。
多提一嘴：createAopProxy() 方法 决定了是使用 JDK 还是 Cglib 来做动态代理，源码如下：
public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {
@Override
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
Class targetClass = config.getTargetClass();
if (targetClass == null) {
throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
"Either an interface or a target is required for proxy creation.");
}
if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
}
else {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}
…
}
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。
TransactionInterceptor 类中的 invoke()方法内部实际调用的是 TransactionAspectSupport 类的 invokeWithinTransaction()方法。由于新版本的 Spring 对这部分重写很大，而且用到了很多响应式编程的知识，这里就不列源码了。