Spring 事物注解@Transactional解析

一、@Transactional注解简介

@Transactional是Spring框架中基于 AOP 的一个注解，用于在方法级别控制事务。这个注解告诉Spring框架在方法执行过程中，使用事务管理功能。如果该方法正常执行，则事务将被提交；如果方法抛出异常，则事务将被回滚。

二、@Transactional 工作原理

通过动态代理为标注了@Transactional注解的方法织入切面逻辑并生成对应的代理对象，而切面逻辑就是实现事务的相关操作，再通过这个代理对象去调用将目标方法以及切面中的事务处理逻辑。切面中的事务处理逻辑主要做了以下操作：

1. 获取方法上标注的注解的元数据，包括传播行为、隔离级别、异常配置等信息。
2. 通过ThreadLocal获取事务上下文，检查是否已经激活事务。
3. 如果已经激活事务，则根据传播行为，看是否需要新建事务。
4. 开启事务，先通过数据库连接池获取链接，关闭链接的autocommit，然后在try catch里反射执行真正的数据库操作，通过异常情况来决定是commit还是rollback。

下面使用伪代码简单描述下@Transactional注解标注的方法具体的执行逻辑。

	@Transactional
    public void updateUser() {
        // 执行业务逻辑
        doUpdate();
    }

    // 等价于
    public void updateUser() {
        //事务管理器-开启事务-拿到一个事务
        transactionalManager.beginTranscation;
        //关闭事务自动提交，需要手动提交
        autoCommit = false;
        public void invoke () {
            try {
                // 执行业务逻辑
                doUpdate();
            } cache(Exception e) {
                // 异常回滚
                Rollback();
            }
            //提交
            commit();
        }
    }

三、@Transactional 常用属性

1. propagation：定义事务的传播行为。
2. isolation：定义事务的隔离级别。
3. rollbackFor：用于指定哪些异常需要回滚事务。
4. noRollbackFor：用于指定哪些异常不需要回滚事务。
5. timeout：用于设置事务的超时时间，单位为毫秒。

四、事务的传播机制

假设serviceA中有个methodA()方法中有个更新A表的操作同时还调用了serviceB中的methodB()方法，methodB()方法中有个更新B表的操作，下面分析下各种传播机制的特点。

public void methodA () {
	// 更新A表
	updateA();
	// 调用methodB方法
	methodB();
}

public void methodB () {
	// 更新B表
	updateB();
}

1. REQUIRED：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。在大多数场景下，使用 REQUIRED 传播行为即可满足需求。
   （1）场景一：methodA 没有起事务，methodB 会重新创建一个事务B。当调用methodA 执行时，更新完A表后，再调用methodB方法，如果methodB执行过程中出现异常，事务B会回滚对B表的更新操作。但是由于methodA 没有起事务，A表的更新操作并不会回滚。
   （2）场景二：methodA 已经起了个事务A，methodB 不会去创建新的事务，而是加入到事务A中。这时两个方法在同一个事务A中，无论哪个方法出现异常，两个方法所做的操作都会回滚。

2. REQUIRES_NEW：创建一个新事务，如果当前存在事务，把当前事务挂起，直到新事务完成。这种传播行为适用于需要独立于当前事务的场景。
   （1）场景一：methodA 没有起事务，methodB 会重新创建一个事务B。当调用methodA 执行时，更新完A表后，再调用methodB方法，如果methodB执行过程中出现异常，事务B会回滚对B表的更新操作。但是由于methodA 没有起事务，A表的更新操作并不会回滚。
   （2）场景二：methodA 已经起了个事务A，methodB 也会创建新的事务B。调用methodA时先执行更新A表操作，再进入methodB方法，这时事务A会挂起，转而执行事务B。如果methodB方法执行出现异常，事务B会回滚对B表的更新操作，同时异常抛到 methodA 方法，导致事务A也会回滚对A表的操作。
   （3）场景三：methodA 已经起了个事务A，methodB 也会创建新的事务B。调用methodA时先执行更新A表操作，再进入methodB方法，这时事务A会挂起，转而执行事务B。如果methodB方法执行出现异常，事务B会回滚对B表的更新操作，同时异常抛到 methodA 方法，但是异常被methodA 方法捕获了，此时methodA 能正常执行完成，所以事务A不会回滚对A表的更新操作。
   （4）场景四：methodA 已经起了个事务A，methodB 也会创建新的事务B。调用methodA时先执行更新A表操作，再进入methodB方法，这时事务A会挂起，转而执行事务B。methodB方法正常执行完成，事务B提交对B表的更新操作，然后回到 methodA 方法继续执行时methodA 出现异常，此时事务A会回滚对A表的更新操作，但是由于事务B与事务A是不同的两个事务，所以事务B的提交不会受到事务A的影响。

3. SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，就以非事务方式执行。这种传播行为适用于不强制要求事务，但可以充分利用现有事务的场景。
   （1）场景一：methodA 没有起事务，methodB 也不会创建事务。当调用methodA 执行时，更新完A表后，再调用methodB方法，如果methodB对B表的完成更新操作后出现异常。由于methodB没有起事务，所以methodB对B表的完成更新操作不会回滚，
   methodA 对A表的更新操作也不会回滚。
   （2）场景二：methodA 已经起了个事务A，methodB 会加入到事务A中。这时两个方法在同一个事务A中，无论哪个方法出现异常，两个方法所做的操作都会回滚。

4. NOT_SUPPORTED：以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。这种传播行为适用于不需要事务支持的场景。
   （1）场景一：methodA 没有起事务，methodB 不会创建事务。两个方法都是没有起事务的，所以出现异常前所做的更新操作都不会回滚。
   （2）场景二：methodA 已经起了个事务A，methodB 也不会创建事务。调用methodA 更新操作后出现异常，事务A会回滚对A表的更新操作，methodB 更新操作后出现异常，对B表的更新操作不会回滚。

5. 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。这种传播行为适用于必须在事务中执行的场景。
   （1）场景一：methodA 没有起事务，调用 methodB 直接回报错。由于 methodA 没有事务，对A表的更新操作不会回滚，调用methodB 会报错，不会执行更新B表的操作。
   （2）场景二：methodA 已经起了个事务A，methodB 会加入到事务A中。这时两个方法在同一个事务A中，无论哪个方法出现异常，两个方法所做的操作都会回滚。

6. NEVER：必须以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。这种传播行为适用于不能在事务中执行的场景。
   （1）场景一：methodA 没有起事务，methodB 也不会创建事务。由于 methodA 和 methodB 都没有开启事务，两者的操作都不会回滚。
   （2）场景二：methodA 已经起了个事务A，调用 methodB 直接回报错。事务A 更新完A表后，调用methodB 会报错，事务A 就会回滚对A表的操作，methodB 不会执行。

7. NESTED：如果当前存在事务，则以嵌套事务的方式执行；如果不存在事务，则创建一个新的事务。嵌套事务是一种特殊的事务，它可以独立于外部事务进行回滚，但提交时仍依赖于外部事务，并且。这种传播行为适用于需要在单个事务内执行多个独立操作的场景。
   （1）场景一：methodA 没有起事务，methodB 会创建一个新事务B。methodB 抛异常后会回滚对B表的操作；methodA没有事务，对A表的操作不会回滚。
   （2）场景二：methodA 已经起了个事务A，methodB 会创建一个事务A的子事务A_B。当methodA方法中抛异常后，methodA 和methodB 的更新操作都会回滚。事务A_B是事务A的一个子事务，如果事务A回滚，那么子事务A_B也必须回滚，这也是与新事务B不同的地方，新事务B与事务A属于两个不同的事务，事务A的回滚不会影响事务B。
   （2）场景二：methodA 已经起了个事务A，methodB 会创建一个事务A的子事务A_B。当methodB 方法中抛异常后，methodA 中捕获了methodB 的异常，则只要子事务A_B会回滚，事务A不会进行回滚。

五、事务的隔离级别

1. ISOLATION_DEFAULT：使用底层数据库的默认隔离级别。是spring默认设置。
2. ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：可以读取其他事务未提交的数据。这是最低的隔离级别，可能会导致脏数据问题。
3. ISOLATION_READ_COMMITTED：只能读取其他事务已提交的数据，可以解决脏读；但也能读取到在当前事务开始之后提交的数据，可能会出现不可重复读的问题。
4. ISOLATION_REPEATABLE_READ：可以重复读取当前事务开始之前其他事务已提交的数据，之后其他事务提交的数据读取不到，可以避免脏读以及不可重复读的问题，但是可能会出现幻读的问题。
5. ISOLATION_SERIALIZABLE：完全序列化。这是最高的隔离级别，能确保在同一时刻，只能有一个事务访问数据库。