你的业务代码中Spring声明式事务处理正确了吗？

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——20%的业务代码的Spring声明式事务，可能都没处理正确

Spring 针对 Java Transaction API (JTA)、JDBC、Hibernate 和 Java Persistence API(JPA) 等事务 API，实现了一致的编程模型，而 Spring 的声明式事务功能更是提供了极其方便的事务配置方式，配合 Spring Boot 的自动配置，大多数 Spring Boot 项目只需要在方法上标记 @Transactional 注解，即可一键开启方法的事务性配置。

据我观察，大多数业务开发同学都有事务的概念，也知道如果整体考虑多个数据库操作要么成功要么失败时，需要通过数据库事务来实现多个操作的一致性和原子性。但，在使用上大

多仅限于为方法标记 @Transactional，不会去关注事务是否有效、出错后事务是否正确回滚，也不会考虑复杂的业务代码中涉及多个子业务逻辑时，怎么正确处理事务。

事务没有被正确处理，一般来说不会过于影响正常流程，也不容易在测试阶段被发现。但当系统越来越复杂、压力越来越大之后，就会带来大量的数据不一致问题，随后就是大量的人工介入查看和修复数据。

所以说，一个成熟的业务系统和一个基本可用能完成功能的业务系统，在事务处理细节上的差异非常大。要确保事务的配置符合业务功能的需求，往往不仅仅是技术问题，还涉及产品流程和架构设计的问题。今天这一讲的标题“20% 的业务代码的 Spring 声明式事务，可能都没处理正确”中，20% 这个数字在我看来还是比较保守的。

本文要分享的内容，就是帮助你在技术问题上理清思路，避免因为事务处理不当让业务逻辑的实现产生大量偶发 Bug。

一、小心Spring的事务可能没有生效

在使用 @Transactional 注解开启声明式事务时， 第一个最容易忽略的问题是，很可能事务并没有生效。

实现下面的 Demo 需要一些基础类，首先定义一个具有 ID 和姓名属性的 UserEntity，也就是一个包含两个字段的用户表：

@Entity
@Data
publicclassUserEntity{
    @Id
    @GeneratedValue(strategy=AUTO)
    privateLongid;
    privateStringname;
    publicUserEntity(){
    }
    publicUserEntity(Stringname){
        this.name=name;
    }
}

为了方便理解，我使用 Spring JPA 做数据库访问，实现这样一个 Repository，新增一个根据用户名查询所有数据的方法：

@Repository
publicinterfaceUserRepositoryextendsJpaRepository {
    List findByName(String name);
}

定义一个 UserService 类，负责业务逻辑处理。如果不清楚 @Transactional 的实现方式，只考虑代码逻辑的话，这段代码看起来没有问题。

定义一个入口方法 createUserWrong1 来调用另一个私有方法 createUserPrivate，私有方法上标记了 @Transactional 注解。当传入的用户名包含 test 关键字时判断为用户名不合法，抛出异常，让用户创建操作失败，期望事务可以回滚：

@Service
@Slf4j
publicclassUserService{
    @Autowired
    privateUserRepository userRepository;
    //一个公共方法供Controller调用，内部调用事务性的私有方法
    publicintcreateUserWrong1(String name) {
        try{
            this.createUserPrivate(newUserEntity(name));
        }
        catch(Exception ex) {
            log.error("create user failed because {}", ex.getMessage());
        }
        returnuserRepository.findByName(name).size();
    }
    //标记了@Transactional的private方法
    @Transactional
    privatevoidcreateUserPrivate(UserEntity entity) {
        userRepository.save(entity);
        if(entity.getName().contains("test"))
        thrownewRuntimeException("invalid username!");
    }
    //根据用户名查询用户数
    publicintgetUserCount(String name) {
        returnuserRepository.findByName(name).size();
    }
}

下面是 Controller 的实现，只是调用一下刚才定义的 UserService 中的入口方法createUserWrong1。

@Autowired
privateUserServiceuserService;

@GetMapping("wrong1")
publicintwrong1(@RequestParam("name")Stringname){
    returnuserService.createUserWrong1(name);
}

调用接口后发现，即便用户名不合法，用户也能创建成功。刷新浏览器，多次发现有十几个的非法用户注册。

这里给出 @Transactional 生效原则 1，除非特殊配置（比如使用 AspectJ 静态织入实现AOP），否则只有定义在 public 方法上的 @Transactional 才能生效。原因是，Spring默认通过动态代理的方式实现 AOP，对目标方法进行增强，private 方法无法代理到，Spring 自然也无法动态增强事务处理逻辑。

你可能会说，修复方式很简单，把标记了事务注解的 createUserPrivate 方法改为 public即可。在 UserService 中再建一个入口方法 createUserWrong2，来调用这个 public 方法再次尝试：

publicintcreateUserWrong2(Stringname){
    try{
        this.createUserPublic(newUserEntity(name));
    }
    catch(Exceptionex){
        log.error("createuserfailedbecause{}",ex.getMessage());
    }
    returnuserRepository.findByName(name).size();
}

//标记了@Transactional的public方法
@Transactional
public void createUserPublic(UserEntity entity) {
    userRepository.save(entity);
    if(entity.getName().contains("test"))
    thrownewRuntimeException("invalid username!");
}

测试发现，调用新的 createUserWrong2 方法事务同样不生效。这里，我给出@Transactional 生效原则 2，必须通过代理过的类从外部调用目标方法才能生效。

Spring 通过 AOP 技术对方法进行增强，要调用增强过的方法必然是调用代理后的对象。我们尝试修改下 UserService 的代码，注入一个 self，然后再通过 self 实例调用标记有@Transactional 注解的 createUserPublic 方法。设置断点可以看到，self 是由 Spring 通过 CGLIB 方式增强过的类：

• CGLIB 通过继承方式实现代理类，private 方法在子类不可见，自然也就无法进行事务增强；
• this 指针代表对象自己，Spring 不可能注入 this，所以通过 this 访问方法必然不是代理。

把 this 改为 self 后测试发现，在 Controller 中调用 createUserRight 方法可以验证事务是生效的，非法的用户注册操作可以回滚。

虽然在 UserService 内部注入自己调用自己的 createUserPublic 可以正确实现事务，但更合理的实现方式是，让 Controller 直接调用之前定义的 UserService 的 createUserPublic方法，因为注入自己调用自己很奇怪，也不符合分层实现的规范：

@GetMapping("right2")
publicintright2(@RequestParam("name")Stringname){
    try{
        userService.createUserPublic(newUserEntity(name));
    }
    catch(Exceptionex){
        log.error("createuserfailedbecause{}",ex.getMessage());
    }
    returnuserService.getUserCount(name);
}

我们再通过一张图来回顾下 this 自调用、通过 self 调用，以及在 Controller 中调用UserService 三种实现的区别：

通过 this 自调用，没有机会走到 Spring 的代理类；后两种改进方案调用的是 Spring 注入的 UserService，通过代理调用才有机会对 createUserPublic 方法进行动态增强。

这里，我还有一个小技巧，强烈建议你在开发时打开相关的 Debug 日志，以方便了解Spring 事务实现的细节，并及时判断事务的执行情况。

我们的 Demo 代码使用 JPA 进行数据库访问，可以这么开启 Debug 日志：

logging.level.org.springframework.orm.jpa=DEBUG

开启日志后，我们再比较下在 UserService 中通过 this 调用和在 Controller 中通过注入的UserService Bean 调用 createUserPublic 区别。很明显，this 调用因为没有走代理，事务没有在 createUserPublic 方法上生效，只在 Repository 的 save 方法层面生效：

//在UserService中通过this调用public的createUserPublic
[10:10:19.913][http-nio-45678-exec-1][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
//在Controller中通过注入的UserServiceBean调用createUserPublic
[10:10:47.750][http-nio-45678-exec-6][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag

你可能还会考虑一个问题，这种实现在 Controller 里处理了异常显得有点繁琐，还不如直接把 createUserWrong2 方法加上 @Transactional 注解，然后在 Controller 中直接调用这个方法。这样一来，既能从外部（Controller 中）调用 UserService 中的方法，方法又是 public 的能够被动态代理 AOP 增强。

你可以试一下这种方法，但很容易就会踩第二个坑，即因为没有正确处理异常，导致事务即便生效也不一定能回滚。

二、事务即便生效也不一定能回滚

通过 AOP 实现事务处理可以理解为，使用 try…catch…来包裹标记了 @Transactional 注解的方法，当方法出现了异常并且满足一定条件的时候，在 catch 里面我们可以设置事务回滚，没有异常则直接提交事务。

这里的“一定条件”，主要包括两点。

第一，只有异常传播出了标记了 @Transactional 注解的方法，事务才能回滚。在 Spring的 TransactionAspectSupport 里有个 invokeWithinTransaction 方法，里面就是处理事务的逻辑。可以看到，只有捕获到异常才能进行后续事务处理：

try{
    //Thisisanaroundadvice:Invokethenextinterceptorinthechain.//Thiswillnormallyresultinatargetobjectbeinginvoked.
    retVal=invocation.proceedWithInvocation();
}
catch(Throwableex){
    //targetinvocationexception
    completeTransactionAfterThrowing(txInfo,ex);
    throwex;
}
finally{
    cleanupTransactionInfo(txInfo);
}

第二，**默认情况下，出现 RuntimeException（非受检异常）或 Error 的时候，Spring才会回滚事务
。

打开 Spring 的 DefaultTransactionAttribute 类能看到如下代码块，可以发现相关证据，通过注释也能看到 Spring 这么做的原因，大概的意思是受检异常一般是业务异常，或者说是类似另一种方法的返回值，出现这样的异常可能业务还能完成，所以不会主动回滚；而Error 或 RuntimeException 代表了非预期的结果，应该回滚：

/**
    *ThedefaultbehaviorisaswithEJB:rollbackonuncheckedexception
    *({@linkRuntimeException}),assuminganunexpectedoutcomeoutsideofany
    *businessrules.Additionally,wealsoattempttorollbackon{@linkError}w
    *isclearlyanunexpectedoutcomeaswell.Bycontrast,acheckedexceptioni
    *consideredabusinessexceptionandthereforearegularexpectedoutcomeof
    *transactionalbusinessmethodi.e.akindofalternativereturnvaluewhich,
    *stillallowsforregularcompletionofresourceoperations.
    *p>ThisislargelyconsistentwithTransactionTemplate'sdefaultbehavior,
    *exceptthatTransactionTemplatealsorollsbackonundeclaredcheckedexcept
    *(acornercase).Fordeclarativetransactions,weexpectcheckedexceptions
    *intentionallydeclaredasbusinessexceptions,leadingtoacommitbydefaul
    *@seeorg.springframework.transaction.support.TransactionTemplate#execute
*/
@Override
publicbooleanrollbackOn(Throwableex){
    return(exinstanceofRuntimeException||exinstanceofError);
}

接下来，我和你分享 2 个反例。

重新实现一下 UserService 中的注册用户操作：

• 在 createUserWrong1 方法中会抛出一个 RuntimeException，但由于方法内 catch 了所有异常，异常无法从方法传播出去，事务自然无法回滚。
• 在 createUserWrong2 方法中，注册用户的同时会有一次 otherTask 文件读取操作，如果文件读取失败，我们希望用户注册的数据库操作回滚。虽然这里没有捕获异常，但因为 otherTask 方法抛出的是受检异常，createUserWrong2 传播出去的也是受检异常，事务同样不会回滚。

@Service
@Slf4j
publicclassUserService{
    @Autowired
    privateUserRepositoryuserRepository;
    //异常无法传播出方法，导致事务无法回滚
    @Transactional
    publicvoidcreateUserWrong1(Stringname){
        try{
            userRepository.save(newUserEntity(name));
            thrownewRuntimeException("error");
        }
        catch(Exceptionex){
            log.error("createuserfailed",ex);
        }
    }
    //即使出了受检异常也无法让事务回滚
    @Transactional
    publicvoidcreateUserWrong2(Stringname)throwsIOException{
        userRepository.save(newUserEntity(name));
        otherTask();
    }
    //因为文件不存在，一定会抛出一个IOException
    privatevoidotherTask()throwsIOException{
        Files.readAllLines(Paths.get("file-that-not-exist"));
    }
}

Controller 中的实现，仅仅是调用 UserService 的 createUserWrong1 和createUserWrong2 方法，这里就贴出实现了。这 2 个方法的实现和调用，虽然完全避开了事务不生效的坑，但因为异常处理不当，导致程序没有如我们期望的文件操作出现异常时回滚事务。

现在，我们来看下修复方式，以及如何通过日志来验证是否修复成功。针对这 2 种情况，对应的修复方法如下。

第一，如果你希望自己捕获异常进行处理的话，也没关系，可以手动设置让当前事务处于回滚状态：

@Transactional
publicvoidcreateUserRight1(Stringname){
    try{
        userRepository.save(newUserEntity(name));
        thrownewRuntimeException("error");
    }
    catch(Exceptionex){
        log.error("createuserfailed",ex);
        TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
    }
}

运行后可以在日志中看到 Rolling back 字样，确认事务回滚了。同时，我们还注意到“Transactional code has requested rollback”的提示，表明手动请求回滚：

[22:14:49.352][http-nio-45678-exec-4][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:14:49.353][http-nio-45678-exec-4][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:14:49.353][http-nio-45678-exec-4][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag

第二，在注解中声明，期望遇到所有的 Exception 都回滚事务（来突破默认不回滚受检异常的限制）：

@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
publicvoidcreateUserRight2(Stringname)throwsIOException{
    userRepository.save(newUserEntity(name));
    otherTask();
}

运行后，同样可以在日志中看到回滚的提示：

[22:10:47.980][http-nio-45678-exec-4][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:10:47.981][http-nio-45678-exec-4][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag

在这个例子中，我们展现的是一个复杂的业务逻辑，其中有数据库操作、IO 操作，在 IO操作出现问题时希望让数据库事务也回滚，以确保逻辑的一致性。在有些业务逻辑中，可能会包含多次数据库操作，我们不一定希望将两次操作作为一个事务来处理，这时候就需要仔细考虑事务传播的配置了，否则也可能踩坑。

三、请确认事务传播配置是否符合自己的业务逻辑

有这么一个场景：一个用户注册的操作，会插入一个主用户到用户表，还会注册一个关联的子用户。我们希望将子用户注册的数据库操作作为一个独立事务来处理，即使失败也不会影响主流程，即不影响主用户的注册。

接下来，我们模拟一个实现类似业务逻辑的 UserService：

@Autowired
privateUserRepositoryuserRepository;

@Autowired
privateSubUserServicesubUserService;

@Transactional
publicvoidcreateUserWrong(UserEntityentity){
    createMainUser(entity);
    subUserService.createSubUserWithExceptionWrong(entity);
}
privatevoidcreateMainUser(UserEntityentity){
    userRepository.save(entity);
    log.info("createMainUserfinish");
}

SubUserService 的 createSubUserWithExceptionWrong 实现正如其名，因为最后我们抛出了一个运行时异常，错误原因是用户状态无效，所以子用户的注册肯定是失败的。我们期望子用户的注册作为一个事务单独回滚，不影响主用户的注册，这样的逻辑可以实现吗？

@Service
@Slf4j
publicclassSubUserService{
    @Autowired
    privateUserRepositoryuserRepository;
    @Transactional
    publicvoidcreateSubUserWithExceptionWrong(UserEntityentity){
        log.info("createSubUserWithExceptionWrongstart");
        userRepository.save(entity);
        thrownewRuntimeException("invalidstatus");
    }
}

我们在 Controller 里实现一段测试代码，调用 UserService：

@GetMapping("wrong")
publicintwrong(@RequestParam("name")Stringname){
    try{
        userService.createUserWrong(newUserEntity(name));
    }
    catch(Exceptionex){
        log.error("createUserWrongfailed,reason:{}",ex.getMessage());
    }
    returnuserService.getUserCount(name);
}

调用后可以在日志中发现如下信息，很明显事务回滚了，最后 Controller 打出了创建子用户抛出的运行时异常：

[22:50:42.866][http-nio-45678-exec-8][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:50:42.869][http-nio-45678-exec-8][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:50:42.869][http-nio-45678-exec-8][ERROR][t.d.TransactionPropagationCont

你马上就会意识到，不对呀，因为运行时异常逃出了 @Transactional 注解标记的createUserWrong 方法，Spring 当然会回滚事务了。如果我们希望主方法不回滚，应该把子方法抛出的异常捕获了。

也就是这么改，把 subUserService.createSubUserWithExceptionWrong 包裹上catch，这样外层主方法就不会出现异常了：

@Transactional
publicvoidcreateUserWrong2(UserEntityentity){
    createMainUser(entity);
    try{
        subUserService.createSubUserWithExceptionWrong(entity);
    }
    catch(Exceptionex){
        //虽然捕获了异常，但是因为没有开启新事务，而当前事务因为异常已经被标记为rollback了
        log.error("createsubusererror:{}",ex.getMessage());
    }
}

运行程序后可以看到如下日志：

[22:57:21.722][http-nio-45678-exec-3][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:57:21.739][http-nio-45678-exec-3][INFO][t.c.transaction.demo3.SubUserSe
[22:57:21.739][http-nio-45678-exec-3][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:57:21.739][http-nio-45678-exec-3][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:57:21.740][http-nio-45678-exec-3][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:57:21.740][http-nio-45678-exec-3][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:57:21.740][http-nio-45678-exec-3][ERROR][.g.t.c.transaction.demo3.UserSe
[22:57:21.740][http-nio-45678-exec-3][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:57:21.740][http-nio-45678-exec-3][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:57:21.743][http-nio-45678-exec-3][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[22:57:21.743][http-nio-45678-exec-3][ERROR][t.d.TransactionPropagationContorg.springframework.transaction.UnexpectedRollbackException:Transactionsilent
...

需要注意以下几点：

• 如第 1 行所示，对 createUserWrong2 方法开启了异常处理；
• 如第 5 行所示，子方法因为出现了运行时异常，标记当前事务为回滚；
• 如第 7 行所示，主方法的确捕获了异常打印出了 create sub user error 字样；
• 如第 9 行所示，主方法提交了事务；
• 奇怪的是，如第 11 行和 12 行所示，Controller 里出现了一个UnexpectedRollbackException，异常描述提示最终这个事务回滚了，而且是静默回滚的。之所以说是静默，是因为 createUserWrong2 方法本身并没有出异常，只不过提交后发现子方法已经把当前事务设置为了回滚，无法完成提交。

这挺反直觉的。我们之前说，出了异常事务不一定回滚，这里说的却是不出异常，事务也不一定可以提交。原因是，主方法注册主用户的逻辑和子方法注册子用户的逻辑是同一个事务，子逻辑标记了事务需要回滚，主逻辑自然也不能提交了。

看到这里，修复方式就很明确了，想办法让子逻辑在独立事务中运行，也就是改一下SubUserService 注册子用户的方法，为注解加上 propagation =Propagation.REQUIRES_NEW 来设置 REQUIRES_NEW 方式的事务传播策略，也就是执行到这个方法时需要开启新的事务，并挂起当前事务：

@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRES_NEW)
publicvoidcreateSubUserWithExceptionRight(UserEntityentity){
    log.info("createSubUserWithExceptionRightstart");
    userRepository.save(entity);
    thrownewRuntimeException("invalidstatus");
}

主方法没什么变化，同样需要捕获异常，防止异常漏出去导致主事务回滚，重新命名为createUserRight：

@Transactional
publicvoidcreateUserRight(UserEntityentity){
    createMainUser(entity);
    try{
        subUserService.createSubUserWithExceptionRight(entity);
    }
    catch(Exceptionex){
        //捕获异常，防止主方法回滚
        log.error("createsubusererror:{}",ex.getMessage());
    }
}

改造后，重新运行程序可以看到如下的关键日志：

• 第 1 行日志提示我们针对 createUserRight 方法开启了主方法的事务；
• 第 2 行日志提示创建主用户完成；
• 第 3 行日志可以看到主事务挂起了，开启了一个新的事务，针对createSubUserWithExceptionRight 方案，也就是我们的创建子用户的逻辑；
• 第 4 行日志提示子方法事务回滚；
• 第 5 行日志提示子方法事务完成，继续主方法之前挂起的事务；
• 第 6 行日志提示主方法捕获到了子方法的异常；
• 第 8 行日志提示主方法的事务提交了，随后我们在 Controller 里没看到静默回滚的异常。

[23:17:20.935][http-nio-45678-exec-1][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[23:17:21.079][http-nio-45678-exec-1][INFO][.g.t.c.transaction.demo3.UserSe
[23:17:21.082][http-nio-45678-exec-1][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[23:17:21.153][http-nio-45678-exec-1][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[23:17:21.160][http-nio-45678-exec-1][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[23:17:21.161][http-nio-45678-exec-1][ERROR][.g.t.c.transaction.demo3.UserSe
[23:17:21.161][http-nio-45678-exec-1][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag
[23:17:21.161][http-nio-45678-exec-1][DEBUG][o.s.orm.jpa.JpaTransactionManag

运行测试程序看到如下结果，getUserCount 得到的用户数量为 1，代表只有一个用户也就是主用户注册完成了，符合预期：

四、总结

本文针对业务代码中最常见的使用数据库事务的方式，即 Spring 声明式事务，与你总结了使用上可能遇到的三类坑，包括：

• 第一，因为配置不正确，导致方法上的事务没生效。我们务必确认调用 @Transactional 注解标记的方法是 public 的，并且是通过 Spring 注入的 Bean 进行调用的。
• 第二，因为异常处理不正确，导致事务虽然生效但出现异常时没回滚。Spring 默认只会对标记 @Transactional 注解的方法出现了 RuntimeException 和 Error 的时候回滚，如果我们的方法捕获了异常，那么需要通过手动编码处理事务回滚。如果希望 Spring 针对其他异常也可以回滚，那么可以相应配置 @Transactional 注解的 rollbackFor 和noRollbackFor 属性来覆盖其默认设置。
• 第三，如果方法涉及多次数据库操作，并希望将它们作为独立的事务进行提交或回滚，那么我们需要考虑进一步细化配置事务传播方式，也就是 @Transactional 注解的Propagation 属性。

可见，正确配置事务可以提高业务项目的健壮性。但，又因为健壮性问题往往体现在异常情况或一些细节处理上，很难在主流程的运行和测试中发现，导致业务代码的事务处理逻辑往往容易被忽略，因此我在代码审查环节一直很关注事务是否正确处理。

如果你无法确认事务是否真正生效，是否按照预期的逻辑进行，可以尝试打开 Spring 的部分 Debug 日志，通过事务的运作细节来验证。也建议你在单元测试时尽量覆盖多的异常场景，这样在重构时，也能及时发现因为方法的调用方式、异常处理逻辑的调整，导致的事务失效问题。