一文详解Spring事务传播机制

目录

背景

Spring事务

@Transactional注解

使用场景

失效场景

原理

事务传播机制

处理嵌套事务流程

主事务为REQUIRED子事务为REQUIRED

主事务为REQUIRED子事务为REQUIRES_NEW

主事务为REQUIRED子事务为NESTED

实现方式

源码解析

---

背景

我们在使用Spring管理数据库事务的时候很方便，只需要在代理对象中引入注解@Transactional 就可以开启事务了。在使用@Transactional时，一般主要关心两个方面，一个是异常回滚的定义（设置rollbackFor），另一个是事务传播行为的定义(设置propagation)。
默认情况,在发生 RuntimeException和Error时会回滚,必要时可设置rollbackFor = Exception.class来回滚非运行时异常。默认的事务传播行为是支持当前的事务，如果不存在事务，则创建个新的事务。以上的默认行为可以覆盖较大一部分的应用场景， 使用起来非常方便，不用配置参数就可以适应较大一部分的应用场景。但是涉及到2个以上的服务使用事务的时候，还需要了解更多的事务传播行为。

Spring事务

事务是指在数据库中执行的一系列相关操作。它们必须作为单个操作单元执行，以确保数据的一致性和完整性。在Java应用程序中，事务可以使用 JDBC 或 Java Persistence API（JPA）进行管理。

Spring 框架支持声明式和编程式事务管理。

• 编程式事务:在代码中手动的使用注释或XML配置管理事务的提交、回滚等操作，代码侵入性比较强。
• 声明式事务(常用):基于AOP面向切面的，它将具体业务与事务处理部分解耦，代码侵入性很低。有两种实现方式:
  • 基于TX和AOP的xml配置文件方式
  • 基于@Transactional注解

无论选择哪种方式， Spring 框架都提供了一致性的API来管理事务。

事务管理

事务管理器主要有三个接口：

• PlatformTransactionManager: 提供了管理事务的基本操作，如开始事务，提交事务和回滚事务。
• TransactionDefinition: 提供了事务的定义，如隔离级别，超时和传播行为。
• TransactionStatus: 提供了事务的状态，如是否已提交或已回滚。

Spring 框架提供了许多实现 PlatformTransactionManager 接口的类, 其中包括：

• DataSourceTransactionManager: 用于在JDBC事务中使用。
• JpaTransactionManager: 用于在JPA事务中使用。
• HibernateTransactionManager: 用于在Hibernate事务中使用。

可以根据的需要选择使用哪个事务管理器。

@Transactional注解

使用场景

• 作用于类：当把@Transactional 注解放在类上时，表示所有该类的public方法都配置相同的事务属性信息。
• 作用于方法：当类配置了@Transactional，方法也配置了@Transactional，方法的事务会覆盖类的事务配置信息。
• 作用于接口：不推荐这种使用方法，因为一旦标注在Interface上并且配置了Spring AOP 使用CGLib动态代理，将会导致@Transactional注解失效

失效场景

• 注解@Transactional配置的方法非public权限修饰；
• 注解@Transactional所在类非Spring容器管理的bean；
• 注解@Transactional所在类中，注解修饰的方法被类内部方法调用；
• 业务代码抛出异常类型非RuntimeException，事务失效；
• 业务代码中存在异常时，使用try…catch…语句块捕获，而catch语句块没有throw new RuntimeExecption异常;（最难被排查到问题且容易忽略）
• 注解@Transactional中Propagation属性值设置错误即Propagation.NOT_SUPPORTED（一般不会设置此种传播机制）
• mysql关系型数据库，且存储引擎是MyISAM而非InnoDB，则事务会不起作用(基本开发中不会遇到)；下面基于以上场景，溪源给小伙伴们详细解释； 注意：Spring事务只有在程序发生RunTimeException和Error时才会回滚。

原理

事务传播机制

Spring 事务传播机制的诞生是为了规定多个事务在传播过程中的行为的。比如方法 A 开启了事务，而在执行过程中又调用了开启事务的 B 方法，那么 B 方法的事务是应该加入到 A 事务当中呢？还是两个事务相互执行互不影响，又或者是将 B 事务嵌套到 A 事务中执行呢？所以这个时候就需要一个机制来规定和约束这两个事务的行为，这就是 Spring 事务传播机制所解决的问题

Spring 事务传播机制可使用 @Transactional(propagation=Propagation.XXX) 来定义

• PROPAGATION_REQUIRED: 如果当前存在事务，则加入该事务；否则，创建一个新事务。

• PROPAGATION_SUPPORTS: 如果当前存在事务，则加入该事务；否则，不使用事务。

• PROPAGATION_MANDATORY: 如果当前存在事务，则加入该事务；否则，抛出异常。

• PROPAGATION_REQUIRES_NEW: 创建一个新事务，并挂起当前事务（如果存在）。

• PROPAGATION_NOT_SUPPORTED: 不使用事务；如果当前存在事务，则挂起该事务。

• PROPAGATION_NEVER: 不使用事务；如果当前存在事务，则抛出异常。

• PROPAGATION_NESTED: 如果当前存在事务，则在嵌套事务中执行；否则，创建一个新事务。

处理嵌套事务流程

主事务开启→主事务执行→子事务开启→子事务执行→子事务提交或 回滚→主事务提交或回滚

主事务为REQUIRED子事务为REQUIRED

主事务为REQUIRED子事务为REQUIRES_NEW

主事务为REQUIRED子事务为NESTED

实现方式

事务传播机制是通过 TransactionInterceptor 拦截器来实现的。TransactionInterceptor 是一个AOP拦截器，它拦截方法调用，并在方法调用之前和之后启动和提交事务。

当使用 Spring 框架进行事务管理时，需要将 TransactionInterceptor 添加到的应用程序上下文中。然后，可以使用 @Transactional 注释或使用XML配置来定义事务传播行为。

当使用 @Transactional 注释时， Spring 框架会将 TransactionInterceptor 添加到的方法上。当调用该方法时，TransactionInterceptor 会拦截该调用，并根据在注释中指定的事务传播行为来启动事务。

源码解析

在 Spring 框架中，事务管理器的实现主要包括以下几个类：

• AbstractPlatformTransactionManager: 它是PlatformTransactionManager接口的抽象实现。它定义了事务的基本操作，如开始事务，提交事务和回滚事务。

• DataSourceTransactionManager: 它是AbstractPlatformTransactionManager的子类，它用于在JDBC事务中使用。

• JpaTransactionManager: 它是AbstractPlatformTransactionManager的子类，它用于在JPA事务中使用。

• HibernateTransactionManager: 它是AbstractPlatformTransactionManager的子类，它用于在Hibernate事务中使用。

事务传播机制的实现主要包括以下几个类：

• AbstractFallbackTransactionAttributeSource: 它是TransactionAttributeSource接口的抽象实现。它定义了如何获取事务属性。

• AnnotationTransactionAttributeSource: 它是AbstractFallbackTransactionAttributeSource的子类，它用于从注释中获取事务属性。

• TransactionInterceptor: 它是一个AOP拦截器，它拦截方法调用，并在方法调用之前和之后启动和提交事务。

事务传播机制的实现主要是通过 TransactionInterceptor 拦截器来实现的。TransactionInterceptor的源代码：

public class TransactionInterceptor implements MethodInterceptor {

    private PlatformTransactionManager transactionManager;

    private TransactionAttributeSource transactionAttributeSource;

    // ...

    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
        TransactionAttributeSource tas = getTransactionAttributeSource();
        if (tas == null) {
            // no transaction attribute source -> no transaction
            return invocation.proceed();
        }

        Class targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);
        TransactionAttribute txAttr = tas.getTransactionAttribute(invocation.getMethod(), targetClass);
        PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);
        TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, invocation.getMethodIdentification());
        Object retVal = null;
        try {
            retVal = invocation.proceed();
        }
        catch (Throwable ex) {
            // transactional code threw exception -> rollback
            completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
            throw ex;
        }
        finally {
            cleanupTransactionInfo(txInfo);
        }
        commitTransactionAfterReturning(txInfo);
        return retVal;
    }

    // ...

}

复制代码

在这个代码中，invoke() 方法拦截了方法调用，并根据其事务属性来启动事务。

如果事务属性为PROPAGATION_REQUIRED，则创建一个新事务或加入当前事务。

如果事务属性为PROPAGATION_REQUIRES_NEW，则创建一个新事务并挂起当前事务。

如果事务属性为PROPAGATION_SUPPORTS，则将不使用事务。

如果事务属性为PROPAGATION_MANDATORY，则将抛出异常。