Spring之事务

1 事务的基本概念

1.1 什么是事务

数据库事务( transaction)是访问并可能操作各种数据项的一个数据库操作序列，这些操作要么全部执行,要么全部不执行，是一个不可分割的工作单位。事务由事务开始与事务结束之间执行的全部数据库操作组成。

1.2 事务的特性

• A：原子性(Atomicity)
  一个事务(transaction)中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，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。

• C：一致性(Consistency)
  事务的一致性指的是在一个事务执行之前和执行之后数据库都必须处于一致性状态。
  如果事务成功地完成，那么系统中所有变化将正确地应用，系统处于有效状态。
  如果在事务中出现错误，那么系统中的所有变化将自动地回滚，系统返回到原始状态。

• I：隔离性(Isolation)
  指的是在并发环境中，当不同的事务同时操纵相同的数据时，每个事务都有各自的完整数据空间。由并发事务所做的修改必须与任何其他并发事务所做的修改隔离。事务查看数据更新时，数据所处的状态要么是另一事务修改它之前的状态，要么是另一事务修改它之后的状态，事务不会查看到中间状态的数据。

• D：持久性(Durability)
  指的是只要事务成功结束，它对数据库所做的更新就必须保存下来。即使发生系统崩溃，重新启动数据库系统后，数据库还能恢复到事务成功结束时的状态。

1.3 编程式事务

通过编写代码实现事务功能，如：

Connection conn = ...;
try {
    // 开启事务：关闭事务的自动提交
    conn.setAutoCommit(false);
    
    // 核心操作
    
    // 提交事务
    conn.commit();
}catch(Exception e){
    // 回滚事务
    conn.rollBack();
}finally{
    // 释放数据库连接
    conn.close();
}

编程式的实现方式存在缺陷：

• 细节没有被屏蔽：具体操作过程中，所有细节都需要程序员自己来完成，比较繁琐。
• 代码复用性不高：如果没有有效抽取出来，每次实现功能都需要自己编写代码，代码就没有得到复用。

1.4 声明式事务

既然事务控制的代码有规律可循，代码的结构基本是确定的，所以框架就可以将固定模式的代码抽取出来，进行相关的封装。

封装起来后，我们只需要在配置文件中进行简单的配置即可完成操作。

• 好处1：提高开发效率
• 好处2：消除了冗余的代码
• 好处3：框架会综合考虑相关领域中在实际开发环境下有可能遇到的各种问题，进行了健壮性、性能等各个方面的优化

所以，我们可以总结下面两个概念：

• 编程式：自己写代码实现功能
• 声明式：通过配置让框架实现功能

2 基于注解的声明式事务

2.1 基础依赖

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframeworkgroupId>
            <artifactId>spring-contextartifactId>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframeworkgroupId>
            <artifactId>spring-testartifactId>
            <version>6.1.1version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframeworkgroupId>
            <artifactId>spring-jdbcartifactId>
            <version>6.1.1version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysqlgroupId>
            <artifactId>mysql-connector-javaartifactId>
            <version>8.0.30version>
        dependency>

        
        <dependency>
            <groupId>com.alibabagroupId>
            <artifactId>druidartifactId>
            <version>1.2.15version>
        dependency>

        
        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupitergroupId>
            <artifactId>junit-jupiter-apiartifactId>
            <version>5.10.1version>
        dependency>

        
        <dependency>
            <groupId>junitgroupId>
            <artifactId>junitartifactId>
            <version>4.12version>
        dependency>

        
        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4jgroupId>
            <artifactId>log4j-coreartifactId>
            <version>2.19.0version>
        dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4jgroupId>
            <artifactId>log4j-slf4j2-implartifactId>
            <version>2.19.0version>
        dependency>
    dependencies>
    <build>
        <finalName>giser-java-spring6-txfinalName>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.pluginsgroupId>
                <artifactId>maven-compiler-pluginartifactId>
                <version>3.8.1version>
                <configuration>
                    <target>17target>
                    <source>17source>
                configuration>
            plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.pluginsgroupId>
                <artifactId>maven-source-pluginartifactId>
                <version>3.2.1version>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>attach-sourcesid>
                        <phase>verifyphase>
                        <goals>
                            <goal>jar-no-forkgoal>
                        goals>
                    execution>
                executions>
            plugin>
        plugins>
    build>

2.2 基础配置

jdbc.user=root
jdbc.password=root
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/db_mybatis?characterEncoding=utf8&useSSL=false
jdbc.driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
       http://www.springframework.org/schema/context
       http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
       http://www.springframework.org/schema/tx
       http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">

    
    <context:component-scan base-package="com.giser.spring6.tx">context:component-scan>

    
    <context:property-placeholder location="jdbc.properties" />

    
    <bean id="druidDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
        <property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}" />
        <property name="url" value="${jdbc.url}" />
        <property name="username" value="${jdbc.user}" />
        <property name="password" value="${jdbc.password}" />
    bean>

    
    <bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
        <property name="dataSource" ref="druidDataSource" />
    bean>

    
    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="druidDataSource" />
    bean>

    
    
    <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" />

beans>

2.3 事务实现

package com.giser.spring6.tx.service.impl;

import com.giser.spring6.tx.dao.UserDao;
import com.giser.spring6.tx.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

/**
 * @author giserDev
 * @description
 * @date 2024-01-10 22:19:02
 */
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    private UserDao userDao;

    /**
     * 添加事务注解
     * @Transactional标识在方法上，则只会影响该方法
     * @Transactional标识的类上，则会影响类中所有的方法
     * 
     * @param bookId
     * @param userId
     */
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    @Override
    public void buyBook(Integer bookId, Integer userId) {
        /**
         * 查询图书的价格
         */
        Integer price = userDao.getPriceByBookId(bookId);
        /**
         * 更新图书的库存
         */
        userDao.updateStock(bookId);
        /**
         * 更新用户的余额
         */
        userDao.updateBalance(userId, price);
    }

}

package com.giser.spring6.tx.dao.impl;

import com.giser.spring6.tx.dao.UserDao;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;

/**
 * @author giserDev
 * @description
 * @date 2024-01-10 22:18:35
 */
@Repository
public class UserDaoImpl implements UserDao {

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Override
    public Integer getPriceByBookId(Integer bookId) {
        String sql = "select price from t_book where book_id = ?";
        return jdbcTemplate.queryForObject(sql, Integer.class, bookId);
    }

    @Override
    public void updateStock(Integer bookId) {
        String sql = "update t_book set stock = stock - 1 where book_id = ?";
        jdbcTemplate.update(sql, bookId);
    }

    @Override
    public void updateBalance(Integer userId, Integer price) {
        String sql = "update t_buyer set balance = balance - ? where user_id = ?";
        jdbcTemplate.update(sql, price, userId);
    }

}

package com.giser.spring6.tx.controller;

import com.giser.spring6.tx.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;

/**
 * @author giserDev
 * @description
 * @date 2024-01-10 22:17:15
 */
@Controller
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    public void buyBook(Integer bookId, Integer userId){
        userService.buyBook(bookId, userId);
    }

}

2.4 事务测试

package com.giser.spring6.tx.anno;

import com.giser.spring6.tx.controller.UserController;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.test.context.junit.jupiter.SpringJUnitConfig;

/**
 * @author giserDev
 * @description 注解事务测试
 * @date 2024-01-10 22:23:18
 */
@SpringJUnitConfig(locations = "classpath:spring-tx.xml")
public class TxAnnoTest {

        @Autowired
        private UserController userController;

        @Test
        public void testBuyBook(){
            userController.buyBook(1, 1);
        }
}

2.5 事务属性

        /**
         * ① 只读事务：@Transactional(readOnly = true)
         * 此时针对增删改操作会抛出异常：
         * Caused by: java.sql.SQLException: Connection is read-only. Queries leading to data modification are not allowed
         *
         * ② 事务超时：@Transactional(timeout = 3)
         *      当事务超时时会回滚，释放连接资源。
         *
         * ③ 事务回滚策略：
         *      声明式事务只针对运行时异常进行回滚，编译时异常不回滚。
         *      可以设置针对何种异常进行回滚或不回滚
         *      @Transactional(noRollbackFor = ArithmeticException.class)
         *      @Transactional(noRollbackForClassName = "java.lang.ArithmeticException")
         *      @Transactional(rollbackFor = ArithmeticException.class)
         *      @Transactional(rollbackForClassName = "java.lang.ArithmeticException")
         *
         *  ④ 隔离级别：一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别。
         *  SQL标准中规定了多种事务隔离级别，不同隔离级别对应不同的干扰程度，隔离级别越高，数据一致性就越好，但并发性越弱。
         *
         *      隔离级别一共有四种：
         *              - 读未提交：READ UNCOMMITTED
         *                允许Transaction01读取Transaction02未提交的修改。
         *              - 读已提交：READ COMMITTED、
         *                要求Transaction01只能读取Transaction02已提交的修改。
         *              - 可重复读：REPEATABLE READ
         *                确保Transaction01可以多次从一个字段中读取到相同的值，即Transaction01执行期间禁止其它事务对这个字段进行更新。
         *              - 串行化：SERIALIZABLE
         *                确保Transaction01可以多次从一个表中读取到相同的行，在Transaction01执行期间，禁止其它事务对这个表进行添加、更新、删除操作。可以避免任何并发问题，但性能十分低下。
         *
         * ⑤ 传播行为：
         * 一共有七种传播行为：
         *      - REQUIRED：支持当前事务，如果不存在就新建一个(默认)
         *      - SUPPORTS：支持当前事务，如果当前没有事务，就以非事务方式执行
         *      - MANDATORY：必须运行在一个事务中，如果当前没有事务正在发生，将抛出一个异常
         *      - REQUIRES_NEW：开启一个新的事务，如果一个事务已经存在，则将这个存在的事务挂起
         *      - NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，如果有事务存在，挂起当前事务
         *      - NEVER：以非事务方式运行，如果有事务存在，抛出异常
         *      - NESTED：如果当前正有一个事务在进行中，则该方法应当运行在一个嵌套式事务中。被嵌套的事务可以独立于外层事务进行提交或回滚。如果外层事务不存在，行为就像REQUIRED一样。
         *
         */

2.6 全注解事务

package com.giser.spring6.tx.config;

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager;
import org.springframework.transaction.annotation.EnableTransactionManagement;

import javax.sql.DataSource;

/**
 * @author giserDev
 * @description 全注解事务配置
 * @date 2024-01-11 20:30:10
 */
@Configuration
@ComponentScan("com.giser.spring6.tx")
@EnableTransactionManagement
public class DataSourceConfig {

    @Bean
    public DataSource getDataSource(){
        DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
        dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/db_mybatis?characterEncoding=utf8&useSSL=false");
        dataSource.setUsername("root");
        dataSource.setPassword("root");
        return dataSource;
    }

    @Bean(name = "jdbcTemplate")
    public JdbcTemplate getJdbcTemplate(DataSource dataSource){
        JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate();
        jdbcTemplate.setDataSource(dataSource);
        return jdbcTemplate;
    }

    @Bean
    public DataSourceTransactionManager getDataSourceTransactionManager(DataSource dataSource){
        DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager = new DataSourceTransactionManager();
        dataSourceTransactionManager.setDataSource(dataSource);
        return dataSourceTransactionManager;
    }

}

3 基于XML的声明式事务

3.1 基础依赖

 <dependency>
     <groupId>org.springframeworkgroupId>
     <artifactId>spring-aspectsartifactId>
     <version>6.1.1version>
dependency>

3.2 配置

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
       http://www.springframework.org/schema/context
       http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
       http://www.springframework.org/schema/aop
       http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
       http://www.springframework.org/schema/tx
       http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">

    
    <context:component-scan base-package="com.giser.spring6.tx">context:component-scan>

    
    <context:property-placeholder location="jdbc.properties" />

    
    <bean id="druidDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
        <property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}" />
        <property name="url" value="${jdbc.url}" />
        <property name="username" value="${jdbc.user}" />
        <property name="password" value="${jdbc.password}" />
    bean>

    
    <bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
        <property name="dataSource" ref="druidDataSource" />
    bean>

    
    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="druidDataSource" />
    bean>

    <aop:config>
        
        <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut="execution(* com.giser.spring6.txxml.service.impl.*.*(..))">aop:advisor>
    aop:config>
    
    
    
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager">
        <tx:attributes>
            
            
            <tx:method name="get*" read-only="true"/>
            <tx:method name="query*" read-only="true"/>
            <tx:method name="find*" read-only="true"/>

            
            
            
            
            
            
            <tx:method name="save*" read-only="false" rollback-for="java.lang.Exception" propagation="REQUIRES_NEW"/>
            <tx:method name="update*" read-only="false" rollback-for="java.lang.Exception" propagation="REQUIRES_NEW"/>
            <tx:method name="delete*" read-only="false" rollback-for="java.lang.Exception" propagation="REQUIRES_NEW"/>
        tx:attributes>
    tx:advice>

beans>