Spring Boot 的事务控制

目录

Spring Boot 事务的基本概念

Spring Boot 事务控制主要涉及以下几个概念：

常见传播行为包括：

另外几种事务传播属性：

Spring Boot 中支持如下的隔离级别：

@Transactional注解一般用在哪一层？

@Transactional的rollbackFor属性

Spring Boot 事务控制的基本用法

Spring Boot 事务控制的应用场景

1. 数据库读写操作

2. 执行多个操作

3. 异常处理

4. 并发操作

总结

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Spring Boot 提供了简单易用的事务控制功能，方便开发者进行数据库操作时保证数据的一致性和完整性。本文将介绍 Spring Boot 事务控制的用法和应用场景，并提供丰富的例子。

Spring Boot 事务的基本概念

事务是对数据库进行操作时所使用的一种机制，它可以保证在一次操作中所有的 SQL 语句都成功或者都失败。事务的本质是通过将一系列相关的 SQL 语句放在同一个执行环境中，确保在这个执行环境中，所有 SQL 语句的执行状态要么全部成功，要么全部失败，从而保证数据的一致性。

在 Spring Boot 中，我们可以使用 transactional 注解来开启事务。该注解被应用在一个方法上时，Spring 就会将这个方法封装在一个事务中。

@Transactional 可以用在类或者方法上。当我们将其用于类级别的时候，将会应用到所有的方法上。在使用时，我们需要考虑几个方面。

首先，我们需要设置事务的传播行为，即通过 propagation 属性来设置。传播行为指的是在当前事务的环境下，如果新的事务进来，应该如何处理。

Spring Boot 事务控制主要涉及以下几个概念：

1. 事务管理器（TransactionManager）：用于管理事务的启动、提交、回滚等操作，Spring Boot 默认使用 DataSourceTransactionManager 进行事务管理。
2. 事务注解（@Transactional）：用于标记需要进行事务控制的方法，加在类或方法上。
3. 事务传播（Propagation）：表示在一个事务范围内，不同的方法之间如何共享同一个事务。Spring Boot 默认为 REQUIRED。

常见传播行为包括：

• REQUIRED：如果当前环境已经存在一个事务，就沿用这个事务，否则新开一个事务。
• SUPPORTS：支持当前事务，如果当前没有事务，就不开启事务。
• MANDATORY：强制使用当前环境中的事务，如果没有事务就抛出异常。

首先默认值是REQUIRED。这个是什么意思呢？就是标注此注解的方法，默认开启事务。 比如方法A调用了标注@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)的方法B，那么有两种情况：

• 情况1：A本身有一个事务，那么此时B就会加入A的事务。
• 情况2：A本身没有事务，那么此时B就会单独给自己开一个新事务。

所以，标注此注解的意思就是，我自己默认开启事务，其它方法有事务，那我就加入，如果没有，那我就自己新建一个事务。这也是最常用的方式。

另外几种事务传播属性：

• SUPPORTS，支持事务，有事务就加入，没有就不执行事务。
• Mandatory 强制事务，如果已经存在一个事务，加入当前事务。如果没有一个活动的事务，则抛出异常。
• required_new 新事务，总是开启一个新的事务。如果一个事务已经存在，则将这个存在的事务挂起，新启动一个新的。
• Not_support 不支持事务，总是非事务地执行，并挂起任何存在的事务。
• Never 禁止事务， 总是非事务地执行，如果存在一个活动事务，则抛出异常
• Nested 嵌套的 如果有就嵌套、没有就开启事务。这个和默认REQUIRED的区别，主要在失败回滚上，嵌套有保存点的概念，只会局部回滚，而默认属性REQUIRED是全部回滚。

除此之外，我们还需要设置事务的隔离级别。隔离级别指的是在一个事务的环境下，不同的事务应该如何相互隔离。

Spring Boot 中支持如下的隔离级别：

• DEFAULT：使用数据库默认隔离级别。
• READ_UNCOMMITTED：事务可以看到其他未提交的事务修改的数据。
• READ_COMMITTED：事务只能看到其他事务已经提交的数据。
• REPEATABLE_READ：在同一事务内的查询中返回相同的结果，不受其他事务的影响。
• SERIALIZABLE：确保事务在并发环境下保持一致性

@Transactional注解一般用在哪一层？

我们既可以添加在Controller层，也可以添加在Service层，甚至可以在Dao层等。但是通常我们是在Service层使用注解的。

• 在Controller添加事务，通常对系统性能要求比较高，比如我们在Controller层调用Service失败了，立马就要回滚，但是实际上Service层会有多步操作，许多操作不那么重要，不需要回滚。而加在Controoler层，相当于在入口就回滚，对系统安全性等要求很高才需要。
• 在Dao层添加事务，针对的就是单个操作回滚，对安全性能要求比较低。
• 在Service添加事务，针对的是多个操作组合回滚，也就是我们上文提到的为什么要使用事务时举的转账例子。我们通常是根据业务情况，来组合几个数据库操作。

所以在Service开启事务，我们可以更合理的规划事务，根据实际情况来针对数据库组合操作来开启事务。

@Transactional的rollbackFor属性

@Transactional注解什么时候生效回滚呢？这个是由rollbackFor属性控制的。默认是rollbackFor=RuntimeException.class，即发生运行时异常回滚。通常我们不管是运行时异常还是受检异常，都需要进行回滚，所以一般我们会设置rollbackFor = Exception.class。即发生任何类型异常，都进行回滚。

注意，如果异常被我们用try-catch捕获，而没有继续抛出，事务是不进行回滚的。

如果需要回滚生效，就需要在catch中继续抛出异常，或者通过代码手动进行回滚。

@Transactional(rollbackFor = Exception.class) 
public void test(){
    try{
    ...
    }catch{
    ...
       //继续抛出异常回滚
       throw new Exception();
    }
}

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void test(){
    try{
        ...
    }catch{
    ...
        //手动回滚
        TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
    }
}

最后，我们还需要设置事务的超时时间和回滚规则。超时时间指的是一个事务的最长执行时间；回滚规则指的是当一个事务发生错误时应该如何处理，例如应该将错误信息写入日志，或者回滚整个事务等等。

在 Spring Boot 中，我们可以使用如下的方式配置事务：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED,
isolation = Isolation.DEFAULT,
timeout = 3600,
readOnly = false,
rollbackFor = Exception.class)

Spring Boot 事务是应用在企业级应用程序中非常重要的机制之一。只有掌握了 Spring Boot 事务的基本概念，我们才能更好地运用 Spring Boot 来开发高质量的应用程序。

Spring Boot 事务控制的基本用法

下面通过一个简单的例子来介绍事务控制的基本用法。

假设有一个基于 Spring Data JPA 的用户服务，提供增加用户和查询用户信息两个方法：

UserService：

@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository userRepository;

@Transactional
public void createUser(User user) {
userRepository.save(user);
}

@Transactional(readOnly = true)
public User getUserById(Long id) {
return userRepository.findById(id).orElse(null);
}
}

UserRepository：

public interface UserRepository extends JpaRepository, Long> {
}

其中，@Transactional 注解标记两个方法，表示这两个方法需要进行事务控制。createUser 方法用于向数据库增加用户信息，getUserById 方法用于通过用户 ID 查询用户信息。

Spring Boot 事务控制的应用场景

1. 数据库读写操作

对于数据库读写操作，开发者通常会想到使用事务控制，如下所示：

@Transactional
public void doReadWrite() {
    userDao.save(user);
    userDao.findById(id);
}

在这个例子中，我们使用 @Transactional 注解标识方法，执行两个操作：先插入 user 对象，再查询该对象。由于使用了事务管理，如果插入操作抛出异常，该事务将回滚，插入操作对数据库不起作用。

2. 执行多个操作

在执行多个操作时，如果其中一个操作失败，我们希望所有操作都不会完成。此时就需要使用事务来保证数据的完整性。

例如下面的代码：

@Transactional
public void doMultipleOps() {
    userDao.save(user);
    groupDao.save(group);
}

如果 userDao.save 保存成功，而 groupDao.save 抛出异常，该事务将回滚，user 对象并不会被存储在数据库中。

3. 异常处理

在数据库操作中，经常会出现各种异常，如数据重复、SQL 语句错误、数据库连接中断等。在这种情况下，我们希望能够对异常进行捕获和处理，以保证程序稳定性和安全性。

例如下面的代码：

@Transactional
public void doExceptionHandle() {
    try {
        userDao.save(user);
        groupDao.save(group);
    } catch (Exception e) {
        log.error("操作失败：" + e.getMessage());
    }
}

在这个例子中，我们使用 try-catch 针对异常进行处理，在数据库操作出现异常的情况下，给出错误提示并回滚事务。

4. 并发操作

在并发操作中，需要考虑多个线程或进程之间的数据同步问题。在这种情况下，事务控制能够很好地解决这个问题。

例如下面的代码：

@Autowired
private UserService userService;

class AddUserThread implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        User user = new User();
        user.setUsername("test");
        userService.createUser(user);
    }
}

ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
Runnable target = new AddUserThread();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    threadPool.execute(target);
}

在这个例子中，我们使用了线程池同时向数据库中插入 100 个用户。由于每个用户的插入需进行事务控制，因此可以确保并发操作的数据同步性。

总结

Spring Boot 提供了简单易用的事务控制功能，方便开发者进行数据库操作时保证数据的一致性和完整性。