Spring事务与事务传播

一、什么是事务?

事务：事务是一组操作的集合，是不可分割的基本单位，要么全部成功，要么全部失败
我们在MySQL中使用事务有三步操作：开启事务，提交事务，回滚事务

-- 开启事务
start transaction;

-- 执行具体业务

-- 提交事务
commit;

-- 回滚事务
rollback

事务的四大特性(ACID): 原子性、一致性、持久性、隔离性
原子性(Atomicity)：一个事务的操作，要么全部完成，要么全部不完成
一致性(Consistency)：事务开始之前和事务结束之后，数据库的完整性没有被破坏
持久性(Isolation)：事务提交后，对数据的修改就是永久的
隔离性(Durability)：数据库允许多个并发事务同时对其数据读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时导致的数据不一致
隔离级别是可以设置的

事务的隔离级别: 在数据库中，多个事务并发执行时，各个事务之间是相互隔离的，每个事务之间都不能相互干扰。为了保证并发事务的正确性和一致性，数据库管理系统（DBMS）提供了四种事务隔离级别，分别为读未提交、读已提交、可重复读和串行化。

读未提交（Read Uncommitted）
在该隔离级别下，一个事务可以读取另一个事务尚未提交的数据，不仅如此，它可能还会读到一些脏数据（Dirty Read）。在该级别下，数据的一致性和完整性得不到保障，不推荐使用。

读已提交（Read Committed）
在该隔离级别下，一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据，避免了脏读的问题，但是可能会出现不可重复读（Non-Repeatable Read）的问题。即同一事务中，多次读取同一数据可能会得到不同的结果，因为其他事务可能在两次读取之间提交了修改。

可重复读（Repeatable Read）
在该隔离级别下，一个事务在执行期间多次读取同一数据时，能够保证所读取的数据一定是事务开始时的状态，避免了不可重复读的问题，但是可能会出现幻读（Phantom Read）问题，即两次查询间新增数据的影响。

串行化（Serializable）
在该隔离级别下，所有事务串行执行，避免了脏读、不可重复读和幻读的问题，但是实际应用中可能会导致性能严重下降，因此该级别一般只在特殊情况下使用。

默认隔离级别为REPEATABLE READ

我们可以使用以下SQL查询全局事务隔离级别和当前连接的事务隔离级别:

select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation;

二、Spring事务实现

Spring中的事务分为两类：
1.编程式事务(手动操作)
2.声明式事务(自动提交事务)

编程式事务

SpringBoot内置了两个对象，DataSourceTransactionManager用来获取事务(开启事务、提交事务、回滚事务)。TransactionDefinition是事务的属性，在获取事务时，需要将TransactionDefinition传递进去获取一个TransactionStatus

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;
    @Autowired
    private DataSourceTransactionManager transactionManager;
    @Autowired
    private TransactionDefinition transactionDefinition;

    @RequestMapping("/del")
    public int del(Integer id) {
        if(id != null && id > 0) {
            //开启事务
            TransactionStatus transactionStatus =
                    transactionManager.getTransaction(transactionDefinition);
            //删除用户业务操作
            int result = userService.del(id);
            System.out.println("删除了: " + result);
            // 提交事务/回滚事务
//            transactionManager.commit(transactionStatus); //提交事务
            transactionManager.rollback(transactionStatus); //回滚事务
        }
        return 0;
    }
}

数据库原始数据：



这里显示操作成功，我们来看看我们数据库数据发生变化了没

我们可以发现，事务成功的进行了回滚，但是这样的方式太繁琐了，我们来学习更简单的声明式事务

声明式事务

声明式事务我们只需要在方法上@Transactional注解就可以实现，无需手动进行开启事务和提交事务，进入方法自动开启，执行完毕自动提交，发生异常后会自动回滚事务

@RestController
@RequestMapping("/user2")
public class UserController2 {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @Transactional
    @RequestMapping("/del")
    public int del(Integer id) {
        if(id == null || id <= 0) {
            return 0;
        }
        return userService.del(id);
    }
}

这种是没有异常的异常，我们会进行commit，我们目前数据库数据：

我们可以发现成功的删除了数据库的一条数据：

我们来在业务中加上一段异常代码：

@RestController
@RequestMapping("/user2")
public class UserController2 {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @Transactional
    @RequestMapping("/del")
    public int del(Integer id) {
        if(id == null || id <= 0) {
            return 0;
        }
        int result = userService.del(id);
        int n = 1 / 0; //异常业务
        return result;
    }
}

我们再来进行删除操作：

我们可以看到我们的控制台信息，成功的进行了删除操作

同时报了一个算术异常

我们查看数据库信息，发现当发生异常时会自动进行回滚操作。

三、@Transactional的使用

@Transactional的作用范围：@Transactional既可以用来修饰方法也可以用来修饰类
1.修饰方法：只能应用到public方法上，否则不生效,推荐用法
2.修饰类：表明该注解对所有的public方法都生效

参数作用

我们可以通过设置@Transactional的一些参数来决定事务的一些具体的功能

Spring事务的隔离级别

Spring的事务隔离级别是有以下5种的

1.DEFAULT：使用底层数据库默认的隔离级别。
2.READ_UNCOMMITTED：允许读取还未提交的数据，会出现脏读、不可重复读和幻读等问题。
3.READ_COMMITTED：只能读取已经提交的数据，避免了脏读的问题，但是可能出现不可重复读和幻读的问题。
4.REPEATABLE_READ：保证同一事务中多次读取同一记录结果是一致的，避免了脏读和不可重复读的问题，但是仍然可能出现幻读的问题。
5.SERIALIZABLE：最高的隔离级别，保证事务串行执行，避免了脏读、不可重复读和幻读等问题，但是影响系统性能。

默认情况下，Spring 会使用底层数据库的默认隔离级别，通常是READ_COMMITTED 级别。可以通过事务管理器的 setDefaultTransactionIsolation() 方法或在事务注解中使用 isolation 属性来设置隔离级别，例如：

@Transactional(isolation = Isolation.DEFAULT)
    @RequestMapping("/del")
    public int del(Integer id) {
    }

事务失效的场景

常见的事务失效场景有以下三种：
1.异常捕获处理： @Transactional 在异常被捕获的情况下，不会进行事务自动回滚

我们进行操作之前的数据库数据，我们进行try,catch处理



我们发现程序抛出了异常，但并没有进行回滚操作

原因：事务通知只有自己捕捉到了目标抛出的异常，才能进行后续的回滚操作，如果目标自己处理掉了异常，事务无法知悉

解决方案： 在catch块中添加throw new RuntimeException(e)抛出

我们将数据恢复



我们来进行操作时，进行了回滚操作

2.抛出检查异常：



我们的事务未进行回滚操作
原因：Spring默认值只会回滚非检查异常

解决方案： 配置rollbackFor属性


在进行操作时，事务成功的进行了回滚操作

3.非public方法导致的事务失效：



事务没有进行回滚操作
原因：Spring为方法创建代理，添加事务通知、前提条件都是该方法为public

解决方案： 改为Public

@Transactional工作原理

@Transactional 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。
@Transactional 在开始执行业务之前，通过代理先开启事务，在执行成功之后再提交事务。如果中途遇到异常，会进行回滚业务

@Transactional 具体执行细节如下图所示：

四、Spring事务传播机制

Spring事务传播机制定义了多个包含事务的方法，相互调用时
为什么需要事务传播机制？事务隔离级别不够用吗？
事务隔离级别是保证多个并发事务执行是可控的，而事务传播机制是保证一个事务在多个调用方法间是可控的。
事务隔离级别是为了解决多个事务同时调用一个数据库的问题：

事务传播机制是解决一个事务在多个方法中传递的问题：

Spring有哪些事务传播机制？

Spring 支持以下七种事务传播机制：

1.PROPAGATION_REQUIRED：默认值，如果当前存在一个事务，则加入该事务；否则新建一个事务。这是最常见的传播机制，也是大多数情况下使用的传播机制。如果外围方法已经启动了事务，那么内部方法就会在该事务中运行；如果外围方法尚未启动事务，则内部方法会启动一个新的事务。

2.PROPAGATION_REQUIRES_NEW：将当前事务挂起，开启一个新的事务进行执行。如果当前存在事务，则将当前事务挂起并启动一个新事务；如果当前没有事务，则开启一个新的独立事务。
3.PROPAGATION_SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；否则以非事务方式继续运行。若外围方法有事务，则使用该事务；若外围方法没有事务，则直接执行。
4.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则将该事务挂起。若外围有事务，则将当前事务挂起，然后以非事务方式执行；若外围没有事务，则直接以非事务方式执行。
5.PROPAGATION_NEVER：表示当前方法不应该执行在事务上下文中。如果当前事务存在，则抛出异常。即表示当前方法不能够在事务环境中运行。
6.PROPAGATION_MANDATORY：当前方法必须在事务上下文中运行，否则抛出异常。要求当前环境中必须存在事务，否则会抛出异常。
7.PROPAGATION_NESTED：如果当前存在事务，则开启一个子事务进行执行；如果当前不存在事务，则新建一个事务进行执行。嵌套事务和普通事务的区别是，嵌套事务可以独立于外围事务进行提交或回滚，而不影响外围事务的状态。如果外围事务已经提交或回滚，则子事务也会被提交或回滚，但如果子事务发生异常而回滚，则外围事务可以选择回滚或不回滚。

事务传播机制可以分为以下三类：

我们可以更形象的看一下下述图来理解(别的大佬的图)：