如何合理使用Spring的事務(wù)方式
Spring Framework 提供了全面的事務(wù)管理功能，以確保在應(yīng)用程序中操作的原子性、一致性、隔離性和持久性（即 ACID 特性）。
事務(wù)管理是重要的，尤其是在涉及到數(shù)據(jù)庫操作時(shí)，以確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。
1、介紹
1.1、底層構(gòu)造
Spring事務(wù)管理高層抽象主要包括3個(gè)接口，Spring的事務(wù)主要是由他們共同完成的：
PlatformTransactionManager：事務(wù)管理器—主要用于平臺(tái)相關(guān)事務(wù)的管理TransactionDefinition：事務(wù)定義信息(隔離、傳播、超時(shí)、只讀)—通過配置如何進(jìn)行事務(wù)管理。TransactionStatus：事務(wù)具體運(yùn)行狀態(tài)—事務(wù)管理過程中，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)事務(wù)的狀態(tài)信息。
1.1.事務(wù)管理器
PlatformTransactionManager該接口提供三個(gè)方法：
commit：提交事務(wù)rollback：回滾事務(wù)getTransaction：獲取事務(wù)狀態(tài)
1.2.事務(wù)定義信息
TransactionDefinition該接口主要提供的方法：
getIsolationLevel：隔離級(jí)別獲取getPropagationBehavior：傳播行為獲取getTimeout：獲取超時(shí)時(shí)間isReadOnly是否只讀(保存、更新、刪除—對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作-變成可讀寫的，查詢-設(shè)置這個(gè)屬性為true，只能讀不能寫)
1.3.事務(wù)狀態(tài)
TransactionStatus代表獲取事務(wù)的狀態(tài)。
try {
操作
} catch (){
rollback
} finally {
commit
}1.4.聯(lián)系
用戶管理事務(wù)，先配置事務(wù)管理方案TransactionDefinition、管理事務(wù)通過TransactionManager完成，TransactionManager根據(jù) TransactionDefinition進(jìn)行事務(wù)管理，
在事務(wù)運(yùn)行過程中，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)都可以通過獲取TransactionStatus了解事務(wù)運(yùn)行狀態(tài)！
1.2、特點(diǎn)
定義
- 事務(wù)是一個(gè)操作序列，這些操作要么全部成功，要么全部失敗。無法將部分操作視為成功，其他部分則視為失敗。因此，事務(wù)是一種確保數(shù)據(jù)一致性和完整性的重要手段。
ACID 特性
- 原子性（Atomicity）: 事務(wù)內(nèi)的所有操作要么全部成功，要么全部失敗。
- 一致性（Consistency）: 事務(wù)必須使數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致的狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)一致的狀態(tài)。
- 隔離性（Isolation）: 一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾，確保并發(fā)執(zhí)行下的每個(gè)事務(wù)都是在其自己的上下文中執(zhí)行。
- 持久性（Durability）: 事務(wù)一旦提交，其結(jié)果便永久保存，即使系統(tǒng)故障也不會(huì)丟失。
1.3、原理
常見面試題：事務(wù)的原理
Spring 事務(wù)的底層實(shí)現(xiàn)主要使用的技術(shù)：AOP（動(dòng)態(tài)代理） + ThreadLocal + try/catch。
1.動(dòng)態(tài)代理AOP：
基本所有要進(jìn)行邏輯增強(qiáng)的地方都會(huì)用到動(dòng)態(tài)代理，AOP 底層也是通過動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)。
2.事務(wù)同步管理器(TransactionSynchronizationManager)
Spring使用線程局部變量(ThreadLocal)來管理事務(wù)資源：
- ThreadLocal：主要用于線程間的資源隔離，以此實(shí)現(xiàn)不同線程可以使用不同的數(shù)據(jù)源、隔離級(jí)別等等。
public abstract class TransactionSynchronizationManager {
private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources =
new NamedThreadLocal<>("Transactional resources");
private static final ThreadLocal<Set<TransactionSynchronization>> synchronizations =
new NamedThreadLocal<>("Transaction synchronizations");
private static final ThreadLocal<String> currentTransactionName =
new NamedThreadLocal<>("Current transaction name");
private static final ThreadLocal<Boolean> currentTransactionReadOnly =
new NamedThreadLocal<>("Current transaction read-only status");
private static final ThreadLocal<Integer> currentTransactionIsolationLevel =
new NamedThreadLocal<>("Current transaction isolation level");
private static final ThreadLocal<Boolean> actualTransactionActive =
new NamedThreadLocal<>("Actual transaction active");
}3.try/catch：
最終是執(zhí)行 commit 還是 rollback，是根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理是否拋出異常來決定。
Spring 事務(wù)的核心邏輯偽代碼如下：
public void invokeWithinTransaction() {
// 1.事務(wù)資源準(zhǔn)備
try {
// 2.業(yè)務(wù)邏輯處理，也就是調(diào)用被代理的方法
} catch (Exception e) {
// 3.出現(xiàn)異常，進(jìn)行回滾并將異常拋出
} finally {
// 現(xiàn)場(chǎng)還原：還原舊的事務(wù)信息
}
// 4.正常執(zhí)行，進(jìn)行事務(wù)的提交
// 返回業(yè)務(wù)邏輯處理結(jié)果
}4.流程
@Transactional方法調(diào)用 │ ↓ TransactionInterceptor攔截 │ ↓ 獲取事務(wù)屬性(@Transactional配置) │ ↓ 根據(jù)傳播行為決定是否創(chuàng)建新事務(wù) │ ↓ TransactionSynchronizationManager綁定資源到當(dāng)前線程 │ ↓ 執(zhí)行業(yè)務(wù)方法 │ ┌─────────┴──────────┐ ↓ ↓ 方法成功 方法拋出異常 │ │ ↓ ↓ 提交事務(wù) 判斷是否需要回滾 │ │ ↓ ↓ 清理線程資源 回滾事務(wù) │ │ ↓ ↓ 返回結(jié)果 拋出異常
2. Spring 的事務(wù)管理
Spring 提供了強(qiáng)大的事務(wù)管理功能，包括編程式和聲明式事務(wù)管理。
1、聲明式事務(wù)管理
（xml和注解形式）
特點(diǎn)
- 易于使用：只需在方法上添加注解或在配置文件中定義事務(wù)規(guī)則即可啟用事務(wù)管理。
- 非侵入性：事務(wù)管理邏輯與業(yè)務(wù)邏輯分離，不會(huì)干擾業(yè)務(wù)邏輯代碼。
- 可配置性：可以靈活地配置事務(wù)的傳播行為、隔離級(jí)別、超時(shí)和回滾規(guī)則等。
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Service
public class UserService {
@Transactional // 默認(rèn)傳播行為為 REQUIRED
public void createUser(String username) {
System.out.println("User " + username + " created.");
// 調(diào)用另一個(gè)方法
addUser(username);
}
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW) // 新事務(wù)
public void addUser(String username) {
System.out.println("User " + username + " added in a new transaction.");
}
@Transactional(propagation = Propagation.NESTED) // 嵌套事務(wù)
public void updateUser(String username) {
System.out.println("Updating user: " + username);
}
}
輸出：
在調(diào)用 createUser 方法之后，如果內(nèi)部調(diào)用 addUser，因?yàn)?addUser 不會(huì)使用aop代理，
這也意味著，addUser 的成功或失敗不會(huì)影響到 createUser 所在的原有事務(wù)。
2、編程式事務(wù)
通過TransactionTemplate手動(dòng)管理事務(wù)。這里不過多講解，實(shí)際使用較少。
在代碼中顯式地管理事務(wù)的開始、提交和回滾。這種方式更加靈活，但同時(shí)也增加了代碼的復(fù)雜性。
有興趣的可以參考：
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository userRepository;
@Autowired
private PlatformTransactionManager transactionManager;
public void createUser(User user) {
TransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();
TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(def);
try {
userRepository.save(user);
transactionManager.commit(status);
} catch (Exception e) {
transactionManager.rollback(status);
throw e;
}
}
}和JDBC相比：
- 不需要開始或是關(guān)閉connection（可能還有try-finally的語法），相對(duì)應(yīng)的，使用的是Transaction callbacks。
- 也不需要手動(dòng)的catch SQLExceptions，因?yàn)镾pring會(huì)把這個(gè)異常當(dāng)作runtime exceptions來處理。
- 當(dāng)然想要使用TransactionTemplate，需要先設(shè)置TransactionManager，并需要傳入dataSource。這些都可以配置成Spring的bean，放到context中。
3、事務(wù)傳播行為
Spring 提供了多種事務(wù)傳播行為來定義一個(gè)事務(wù)方法應(yīng)如何參與現(xiàn)有事務(wù)。常用的傳播行為包括：
對(duì)事務(wù)比較積極的三個(gè)傳播行為：
REQUIRED: 使用現(xiàn)有的事務(wù)，如果沒有，則創(chuàng)建一個(gè)新的事務(wù)（默認(rèn)值）。REQUIRES_NEW: 總是創(chuàng)建一個(gè)新的事務(wù)，并掛起當(dāng)前事務(wù)。MANDATORY: 必須存在一個(gè)當(dāng)前事務(wù)，若沒有則拋出異常。
觀望者：
NESTED: 在當(dāng)前事務(wù)中執(zhí)行一個(gè)嵌套事務(wù)（支持保存點(diǎn)）。
比較佛系的三個(gè)傳播行為
SUPPORTS: 存在則加入，不存在，則非事務(wù)運(yùn)行。PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：不能參與。PROPAGATION_NEVER：不參與，參與事務(wù)，則拋出異常。
3、事務(wù)的隔離級(jí)別
1、并發(fā)事務(wù)的問題
2、隔離級(jí)別
3、如何設(shè)置
(1) 聲明式事務(wù)（通過 @Transactional 注解）
@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
public void transferMoney() {
// 業(yè)務(wù)邏輯
}(2) 編程式事務(wù)（通過 TransactionTemplate）
@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;
public void executeInTransaction() {
transactionTemplate.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ);
transactionTemplate.execute(status -> {
// 業(yè)務(wù)邏輯
return null;
});
}4、選擇隔離級(jí)別
優(yōu)先使用默認(rèn)值（ISOLATION_DEFAULT）
- 除非有明確需求，否則依賴數(shù)據(jù)庫默認(rèn)配置，避免框架與數(shù)據(jù)庫行為不一致。
平衡性能與一致性
- 高并發(fā)場(chǎng)景 →
READ_COMMITTED（減少鎖競(jìng)爭(zhēng)）。 - 強(qiáng)一致性場(chǎng)景 →
REPEATABLE_READ或SERIALIZABLE（需測(cè)試性能影響）。
5、查看隔離級(jí)別
- 數(shù)據(jù)庫日志：執(zhí)行
SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';（MySQL）或等效命令。 - 代碼調(diào)試：通過
TransactionSynchronizationManager.getCurrentTransactionIsolationLevel()獲取。
4、事務(wù)失效
1. 直接調(diào)用同一類中的事務(wù)方法
在同一類中直接調(diào)用被事務(wù)注解的方法會(huì)導(dǎo)致事務(wù)失效。因?yàn)?Spring 的 AOP 代理只在通過 Spring 管理的 Bean 進(jìn)行調(diào)用時(shí)才會(huì)生效。
代碼示例：
@Service
public class UserServiceTxImpl implements UserServiceTx {
@Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class) // 默認(rèn)傳播行為為 REQUIRED
public void createUser(String username) {
System.out.println("User " + username + " created.");
// 調(diào)用另一個(gè)方法
addUser(username);
System.out.println("User " + username + " createUsed ");
}
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW,rollbackFor = RuntimeException.class) // 新事務(wù)
public void addUser(String username) {
System.out.println("User " + username + " added in a new transaction.");
throw new RuntimeException("Exception in innerMethod");
}
}解決方案
1、可以在本bean里面直接使用spring注入的方式：不過會(huì)導(dǎo)致循環(huán)依賴。
2、 AopContext.currentProxy();
@Service
public class UserServiceTxImpl implements UserServiceTx {
@Autowired
private UserServiceTxImpl userService;
@Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class) // 默認(rèn)傳播行為為 REQUIRED
public void createUser(String username) {
System.out.println("User " + username + " created.");
// 調(diào)用另一個(gè)方法
userService.addUser(username);
System.out.println("User " + username + " createUsed ");
}
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW,rollbackFor = RuntimeException.class) // 新事務(wù)
public void addUser(String username) {
System.out.println("User " + username + " added in a new transaction.");
throw new RuntimeException("Exception in innerMethod");
}
}UserServiceTx o = (UserServiceTx) AopContext.currentProxy();
2. 直接使用 SQL 操作
如果你在事務(wù)管理的方法中執(zhí)行了原生的 SQL 操作（例如通過 JDBC），而沒有通過 Spring 的事務(wù)管理進(jìn)行處理，事務(wù)可能會(huì)失效。
@Service
public class UserService {
@Autowired
private JdbcTemplate jdbcTemplate;
@Transactional
public void createUser(String username) {
System.out.println("In createUser method");
// 直接使用 JDBC 操作，不通過 Spring 數(shù)據(jù)庫訪問
jdbcTemplate.execute("INSERT INTO users (username) VALUES ('" + username + "')");
// 模擬異常
throw new RuntimeException("Intentional exception"); // 模擬拋出異常
}
}這些操作不通過 Spring 的數(shù)據(jù)訪問層，將會(huì)導(dǎo)致事務(wù)管理操作失效。
3. 使用不正常的異常處理
Spring 只對(duì)運(yùn)行時(shí)異常（RuntimeException）自動(dòng)回滾，而對(duì)檢查性異常（Exception）默認(rèn)不回滾。
如果需要回滾需要rollbackFor指定回滾異常。
@Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class) // 默認(rèn)傳播行為為 REQUIRED
public void createUser(String username) {
System.out.println("User " + username + " created.");
// 調(diào)用另一個(gè)方法
userService.addUser(username);
System.out.println("User " + username + " createUsed ");
}4、非public方法，目前事務(wù) 只支持pub
5、mysql的存儲(chǔ)引擎說mysaim不支持事務(wù)。
6、對(duì)異常進(jìn)行try catch捕獲，導(dǎo)致無法生效。
7、事務(wù)處理的響應(yīng)超時(shí)。
總結(jié)
Spring 的事務(wù)管理功能為開發(fā)者提供了一種高效且靈活的方式來處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫操作，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，通過注解或 XML 配置，可以很容易地查看哪些方法是事務(wù)性的，邏輯結(jié)構(gòu)清晰。
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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