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Spring事务详解——面试必看！

news 2024/10/24 19:23:58

Spring事务

什么是事务

事务是逻辑上的一组操作，要么全都执行，要么全都不执行。

同时，事务能否生效数据库引擎是否支持事务是关键。比如常用的 MySQL 数据库默认使用支持事务的 innodb引擎。但是，如果把数据库引擎变为 myisam，那么程序也就不再支持事务了！

MySql怎么保证原子性

首先，要想保证的原子性，就需要在出现异常时，对已经执行的操作进行回滚(rollback)，在mysql中，恢复机制是通过回滚日志(undo log)实现的，所有事物进行的修改都会先记录到这个日志中，然后再执行。若执行遇到异常，直接利用 回滚日志 中的信息将数据回滚到修改之前的样子即可。并且，回滚日志会先于数据持久化到磁盘上。

Spring支持两种方式的事务管理

编程式事务管理

通过 TransactionTemplate或者TransactionManager手动管理事务

声明式事务管理

推荐使用（代码侵入性最小），实际是通过 AOP 实现（基于@Transactional 的全注解方式使用最多）。

例子如下：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void aMethod {//do somethingB b = new B();C c = new C();b.bMethod();c.cMethod();
}

Spring事务管理接口介绍

Spring 框架中，事务管理相关最重要的 3 个接口如下：

PlatformTransactionManager:平台事务管理器，Spring事务策略的核心
TranscationDefinition: 事务定义信息（事务隔离级别、传播行为、超时、只读、回滚规则）
TranscationState：事务运行状态

PlatformTranscationManager会根据TranscationDefinition的定义比如事务隔离级别、超时时间、传播行为等来进行事务管理，而 TransactionStatus 接口则提供了一些方法来获取事务相应的状态比如是否新事务、是否可以回滚等等。

`PlatformTranscationManager`事务管理接口

Spring并不直接管理事务，而是提供了多种事务管理器。Spring事务管理器的接口是：PlatformTranscationManager。

PlatformTranscationManager中定义了三个方法：

package org.springframework.transaction;import org.springframework.lang.Nullable;public interface PlatformTransactionManager {//获得事务TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition var1) throws TransactionException;//提交事务void commit(TransactionStatus var1) throws TransactionException;//回滚事务void rollback(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
}

`TranscationDefinition`:事务属性

事务管理器接口 PlatformTransactionManager 通过 getTransaction(TransactionDefinition definition) 方法来得到一个事务，这个方法里面的参数是 TransactionDefinition 类，这个类就定义了一些基本的事务属性。

什么是事务属性呢？ 事务属性可以理解成事务的一些基本配置，描述了事务策略如何应用到方法上。

事务属性包含了 5 个方面：

隔离级别
传播行为
回滚规则
是否只读
事务超时

`TranscationState`事务状态

TransactionStatus接口用来记录事务的状态该接口定义了一组方法,用来获取或判断事务的相应状态信息。

PlatformTransactionManager.getTransaction(…)方法返回一个 TransactionStatus 对象。

接口内容如下：

public interface TransactionStatus{boolean isNewTransaction(); // 是否是新的事务boolean hasSavepoint(); // 是否有恢复点void setRollbackOnly();  // 设置为只回滚boolean isRollbackOnly(); // 是否为只回滚boolean isCompleted; // 是否已完成
}

事务属性详解

事务传播行为

事务传播行为是为了解决业务层方法之间互相调用的事务问题。

当一个事务方法被另一个事务方法调用时，必须规定事务应当如何传播。例如：方法可能继续在现有事务中运行，也可能开启一个新事务，并在自己的事务中运行。

在TransactionDefinition定义中包括了如下几个表示传播行为的常量：

public interface TransactionDefinition {int PROPAGATION_REQUIRED = 0;   int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;int PROPAGATION_MANDATORY = 2;int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;int PROPAGATION_NEVER = 5;int PROPAGATION_NESTED = 6;......
}

不过，为了方便使用，Spring 相应地定义了一个枚举类：Propagation

package org.springframework.transaction.annotation;import org.springframework.transaction.TransactionDefinition;public enum Propagation {//默认的事务传播行为REQUIRED(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED),SUPPORTS(TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS),MANDATORY(TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY),REQUIRES_NEW(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW),NOT_SUPPORTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED),NEVER(TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER),NESTED(TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED);private final int value;Propagation(int value) {this.value = value;}public int value() {return this.value;}}

正确的事务传播行为

TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED

使用最多的一种传播行为，通常@Transcational默认的就是该行为，意思是如果当前存在事务，就加入该事务；若没有，则创建一个新的事务。也就是：
- 如果外部方法没有开启事务，则PROPAGATION_REQUIRED修饰的内部方法会新开启自己的事务，且开启的事务相互独立，互不干扰
- 如果外部方法开启事务并且被Propagation.REQUIRED的话，所有Propagation.REQUIRED修饰的内部方法和外部方法均属于同一事务 ，只要一个方法回滚，整个事务均回滚
TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW

创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。也就是说不管外部方法是否开启事务，Propagation.REQUIRES_NEW修饰的内部方法会新开启自己的事务，且开启的事务相互独立，互不干扰。
TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED

如果当前存在事务，就在嵌套事务内执行；如果当前没有事务，就执行与TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。也就是说：
- 在外部方法开启事务的情况下，在内部开启一个新的事务，作为嵌套事务存在。
- 如果外部方法无事务，则单独开启一个事务，与 PROPAGATION_REQUIRED 类似。
TransactionDefinition.PROPAGATION_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。（mandatory：强制性）

若是错误的配置以下 3 种事务传播行为，事务将不会发生回滚

TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS: 如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行。

TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED: 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。

TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER: 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。

事务隔离级别

TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT :使用后端数据库默认的隔离级别，MySQL 默认采用的 REPEATABLE_READ 隔离级别 Oracle 默认采用的 READ_COMMITTED 隔离级别.
TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED :最低的隔离级别，使用这个隔离级别很少，因为它允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读
TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED : 允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生
TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ : 对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。
TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE : 最高的隔离级别，完全服从 ACID 的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。

事务超时属性

所谓事务超时，就是指一个事务所允许执行的最长时间，如果超过该时间限制但事务还没有完成，则自动回滚事务。在 TransactionDefinition 中以 int的值来表示超时时间，其单位是秒，默认值为-1，这表示事务的超时时间取决于底层事务系统或者没有超时时间。

事务只读属性

package org.springframework.transaction;import org.springframework.lang.Nullable;public interface TransactionDefinition {......// 返回是否为只读事务，默认值为 falseboolean isReadOnly();}

对于只有读取数据查询的事务，可以指定事务类型为 readonly，即只读事务。只读事务不涉及数据的修改，数据库会提供一些优化手段，适合用在有多条数据库查询操作的方法中。

如果你一次执行单条查询语句，则没有必要启用事务支持，数据库默认支持 SQL 执行期间的读一致性；
如果你一次执行多条查询语句，例如统计查询，报表查询，在这种场景下，多条查询 SQL 必须保证整体的读一致性，否则，在前条 SQL 查询之后，后条 SQL 查询之前，数据被其他用户改变，则该次整体的统计查询将会出现读数据不一致的状态，此时，应该启用事务支持

事务回滚规则

这些规则定义了哪些异常会导致事务回滚而哪些不会。默认情况下，事务只有遇到运行期异常（RuntimeException 的子类）时才会回滚，Error 也会导致事务回滚，但是，在遇到检查型（Checked）异常时不会回滚。

如果你想要回滚你定义的特定的异常类型的话，可以这样：

@Transactional(rollbackFor= MyException.class)

`@Transcational`注解的使用

`@Transcational`注解的使用范围

方法：推荐将注解使用于方法上，不过需要注意的是：该注解只能应用到 public 方法上，否则不生效。
类：如果这个注解使用在类上的话，表明该注解对该类中所有的 public 方法都生效。
接口：不推荐在接口上使用。

`@Transactional` 的常用配置参数总结（只列出了 5 个平时比较常用的）：

属性名	说明
propagation	事务的传播行为，默认值为 REQUIRED
isolation	事务的隔离级别，默认值采用 DEFAULT
timeout	事务的超时时间，默认值为-1（不会超时）。如果超过该时间限制但事务还没有完成，则自动回滚事务。
readOnly	指定事务是否为只读事务，默认值为 false。
rollbackFor	用于指定能够触发事务回滚的异常类型，并且可以指定多个异常类型。

`@Transcational`注解的原理

@Transactional 的工作机制是基于 AOP 实现的，AOP 又是使用动态代理实现的。如果目标对象实现了接口，默认情况下会采用 JDK 的动态代理，如果目标对象没有实现了接口,会使用 CGLIB 动态代理。（createAopProxy() 方法决定了是使用 JDK 还是 Cglib 来做动态代理）

如果一个类或者一个类中的 public 方法上被标注@Transactional 注解的话，Spring 容器就会在启动的时候为其创建一个代理类，在调用被@Transactional 注解的 public 方法的时候，实际调用的是，TransactionInterceptor 类中的 invoke()方法。这个方法的作用就是在目标方法之前开启事务，方法执行过程中如果遇到异常的时候回滚事务，方法调用完成之后提交事务。

TransactionInterceptor 类中的 invoke()方法内部实际调用的是 TransactionAspectSupport 类的 invokeWithinTransaction()方法。

SpringAOP的自调用问题

当一个方法被标记了@Transactional 注解的时候，Spring 事务管理器只会在被其他类方法调用的时候生效，而不会在一个类中方法调用生效。

这是因为 Spring AOP 工作原理决定的。因为 Spring AOP 使用动态代理来实现事务的管理，它会在运行的时候为带有 @Transactional 注解的方法生成代理对象，并在方法调用的前后应用事物逻辑。如果该方法被其他类调用我们的代理对象就会拦截方法调用并处理事务。但是在一个类中的其他方法内部调用的时候，我们代理对象就无法拦截到这个内部调用，因此事务也就失效了。

解决办法就是避免同一类中自调用或者使用 AspectJ 取代 Spring AOP 代理。