01-Spring中事务的实现和事务的属性

银行账户转账异常

需求: 实现act-001账户向act-002账户转账10000,要求两个账户的余额一个减成功一个加成功,即执行的两条update语句必须同时成功或失败

`实现步骤`

第一步: 引入项目所需要的依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.powernode</groupId>
    <artifactId>spring6-013-tx-bank</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>
    <!--仓库-->
    <repositories>
        <!--spring里程碑版本的仓库-->
        <repository>
            <id>repository.spring.milestone</id>
            <name>Spring Milestone Repository</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
        </repository>
    </repositories>
    <!--依赖-->
    <dependencies>
        <!--spring context,关联引入AOP-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>6.0.0-M2</version>
        </dependency>
        <!--spring jdbc(Spring框架的JdbcTemplate),关联引入了事务相关的依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
            <version>6.0.0-M2</version>
        </dependency>
        <!--mysql驱动-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.30</version>
        </dependency>
        <!--德鲁伊连接池-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.2.13</version>
        </dependency>
       	<!--@Resource注解-->
        <dependency>
            <groupId>jakarta.annotation</groupId>
            <artifactId>jakarta.annotation-api</artifactId>
            <version>2.1.1</version>
        </dependency>
        <!--junit-->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13.2</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
    </properties>

</project>

第二步: 准备t_act表并向表中插入两条账户记录act-001和act-002

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

第三步: 编写t_act表对应的实体类

@Date
public class Account {
    private String actno;
    private Double balance;
}

第四步: 编写Dao(持久层)中的AccountDao接口及其实现类AccountDaoImpl专门负责t_act表的CRUD操作, 没有任何业务逻辑代码

public interface AccountDao {
    // 根据账号查询余额
    Account selectByActno(String actno);
    // 	更新账户信息
    int update(Account act);
}

@Repository("accountDao")
public class AccountDaoImpl implements AccountDao {
    @Resource(name = "jdbcTemplate")
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Override
    public Account selectByActno(String actno) {
        // 根据账号查询账户的信息,并把查询结果封装到对应的实体类中
        String sql = "select actno, balance from t_act where actno = ?";
        Account account = jdbcTemplate.queryForObject(sql, new BeanPropertyRowMapper<>(Account.class), actno);
        return account;
    }

    @Override
    public int update(Account act) {
        // 根据账号更新账户的余额
        String sql = "update t_act set balance = ? where actno = ?";
        int count = jdbcTemplate.update(sql, act.getBalance(), act.getActno());
        return count;
    }
}

第五步: 编写Service(业务层)中的AccountService及其实现类AccountServiceImpl专门负责关于账户的业务逻辑处理,如事务控制的相关代码

public interface AccountService {
    // 转账方法
    void transfer(String fromActno, String toActno, double money);
}

@Service("accountService")
public class AccountServiceImpl implements AccountService {
    @Resource(name = "accountDao")
    private AccountDao accountDao;
    // 因为在这个方法中要完成所有的转账业务,所以需要控制事务
    @Override
    public void transfer(String fromActno, String toActno, double money) {
        // 查询账户余额是否充足
        Account fromAct = accountDao.selectByActno(fromActno);
        if (fromAct.getBalance() < money) {
            throw new RuntimeException("账户余额不足");
        }
        // 如果余额充足开始转账
        Account toAct = accountDao.selectByActno(toActno);
        // 将内存中两个对象的余额先修改
        fromAct.setBalance(fromAct.getBalance() - money);
        toAct.setBalance(toAct.getBalance() + money);
        
        // 将数据库账户的余额更新
        int count = accountDao.update(fromAct);
        count += accountDao.update(toAct);
        if (count != 2) {
            throw new RuntimeException("转账失败，请联系银行");
        }
    }
}

第六步: 编写spring的配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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"
       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">
    <!--组件扫描-->
    <context:component-scan base-package="com.powernode.bank"/>
    <!--配置数据源-->
    <bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
        <property name="driverClassName" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>
        <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/spring6"/>
        <property name="username" value="root"/>
        <property name="password" value="123456"/>
    </bean>
    <!--配置jdbcTemplate-->
    <bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>

</beans>

第七步: 编写测试程序,模拟表示/控制层处理用户的需求,后台调用对应业务层完成业务

public class BankTest {
    @Test
    public void testTransfer(){
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
        AccountService accountService = applicationContext.getBean("accountService", AccountService.class);
        try {
            accountService.transfer("act-001", "act-002", 10000);
            System.out.println("转账成功");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

第八步: 模拟转账异常,如果在更新两个账户余额的操作中出现了异常,此时就会出现前者的余额减了但后者的余额没有加上

@Service("accountService")
public class AccountServiceImpl implements AccountService {
    @Resource(name = "accountDao")
    private AccountDao accountDao;

    @Override
    public void transfer(String fromActno, String toActno, double money) {
        // 查询账户余额是否充足
        Account fromAct = accountDao.selectByActno(fromActno);
        if (fromAct.getBalance() < money) {
            throw new RuntimeException("账户余额不足");
        }
        // 余额充足，开始转账
        Account toAct = accountDao.selectByActno(toActno);
        fromAct.setBalance(fromAct.getBalance() - money);
        toAct.setBalance(toAct.getBalance() + money);
        int count = accountDao.update(fromAct);
        
        // 模拟异常
        String s = null;
        s.toString();

        count += accountDao.update(toAct);
        if (count != 2) {
            throw new RuntimeException("转账失败，请联系银行");
        }    
    }
}

Spring事务的实现

`编程式事务`

编程式事务(了解),自己在业务方法中手写控制事务的代码

@Override
public void transfer(String fromActno, String toActno, double money) {
    // 第一步开启事务

    // 第二步执行核心业务逻辑

    // 第三步如果执行核心业务流程中没有异常则提交事务
    
    // 第四步如果执行核心业务流程中有异常则回滚事务
}

`声明式事务`

声明式事务(常用),基于注解方式或XML配置方式实现事务的控制

Spring事务管理的底层是基于AOP实现的,所以Spring专门针对事务开发了一套APIPlatformTransactionManager(事务管理器的核心接口)并且有两个实现类

实现类	描述
DataSourceTransactionManager	支持`JdbcTemplate、MyBatis、Hibernate`等事务管理
JtaTransactionManager	支持分布式事务管理

第一步: 在spring配置文件中引入tx的命名空间及其约束文件,spring-jdbc依赖中关联了事务相关的依赖

第二步：在spring配置文件中配置事务管理器,如果在Spring6中使用JdbcTemplate就要使用DataSourceTransactionManager事务管理器来管理事务

由于事务管理器DataSourceTransactionManager底层利用的还是Connection连接连接对象开启关闭事务,所以需要给事务管理器配置数据源

第三步: 在spring配置文件中开启事务注解驱动器告诉Spring框架采用注解的方式控制事务

事务管理器就是我们的切面类,@Transactional注解所标识的方法就是连接点(可以织入切面的位置)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">  
    <!--组件扫描-->
    <context:component-scan base-package="com.powernode.bank"/>
    <!--配置数据源-->
    <bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
        <property name="driverClassName" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>
        <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/spring6"/>
        <property name="username" value="root"/>
        <property name="password" value="root"/>
    </bean>
    <!--配置jdbcTemplate-->
    <bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>
     <!--配置事务管理器-->
    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>
    <!--开启事务注解驱动器告诉Spring框架采用注解的方式控制事务-->
    <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
</beans>

第四步: 在Service层中的业务类上或业务方法上添加@Transactional注解,表示当前类/方法开启了事务,业务方法中批量的DML操作可以保证同时成功或失败

在业务类上添加注解: 表示该类中所有的方法都开启事务
在业务方法上添加注解: 表示只有当前方法开启事务

@Service("accountService")
@Transactional// 开启事务
public class AccountServiceImpl implements AccountService {
    @Resource(name = "accountDao")
    private AccountDao accountDao;
    @Override
    public void transfer(String fromActno, String toActno, double money) {
        // 查询账户余额是否充足
        Account fromAct = accountDao.selectByActno(fromActno);
        if (fromAct.getBalance() < money) {
            throw new RuntimeException("账户余额不足");
        }
        // 余额充足，开始转账
        Account toAct = accountDao.selectByActno(toActno);
        fromAct.setBalance(fromAct.getBalance() - money);
        toAct.setBalance(toAct.getBalance() + money);
        int count = accountDao.update(fromAct);

        // 模拟异常
        String s = null;
        s.toString();

        count += accountDao.update(toAct);
        if (count != 2) {
            throw new RuntimeException("转账失败，请联系银行");
        }
    }
}

事务的属性

Transactional注解的源码

public interface Transactional{
    @AliasFor("transactionManager")
    String value() default "";
    @ATiasFor("value")
    String transactionManager() default"";
    String[] label() default {};
    // 事务传播行为
    Propagation propagation() default Propagation.REOUIRED;
    // 事务隔离级别
    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;
    // 事务超时时间 , 默认-1 , 即没有时间限制
    int timeout() default -1;
    String timeoutString() default "";
    // 只读事务(不能出现增删改的DML语句)
    boolean readOnly() default false;
    // 设置出现哪些异常回滚事务
    class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};
    String[] rollbackForclassName() default {};
    // 设置出现哪些异常不回滚事务
    class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};
    String[] noRolbackForclassName() default {};
}

属性名	功能
Propagation(枚举类型)	设置事务传播行为
Isolation(枚举类型)	设置事务隔离级别
timeout(默认值-1)	设置事务超时时间(以最后一条DML语句执行所耗的时间为准) , 默认值是`-1`表示没有时间限制
readOnly(默认fassle)	设置事务是否是只读事务,只读事务内只能出现查询语句,执行DML(增删改)语句时会报错,该特性可以提供查询的效率
rollbackFor	设置出现哪些异常后回滚事务
noRollbackFor	设置出现哪些异常后不回滚事务

`事务传播行为`

在XxxService类中的a()方法和b()方法都有事务,若a()方法在执行过程中调用了b()方法,此时就会出现事务传递的行为,所以我们要对这个行为设定一个处理方式

事务传播行为属性Propagation在Spring框架中被定义为枚举类型,一共有七种传播行为

属性值	功能
`REQUIRED(默认)`	支持当前所在的事务,如果当前没有开启事务就`新建一个`
SUPPORTS	支持当前所在的事务,如果当前没有开启事务,就以`非事务方式`执行DML操作
MANDATORY	支持当前所在的事务,如果当前没有开启事务将`抛出一个异常`
`REQUIRES_NEW`	直接开启一个`新的事务`,如果当前也开启了事务则将当前事务挂起(暂停)
NOT_SUPPORTED	支持以`非事务方式`执行DML操作,如果当前开启了事务则将当前事务挂起(暂停)
NEVER	支持以非事务方式执行DML操作,如果当前开启了事务则`抛出异常`
NESTED	如果当前开启了事务,就在当前事务里再嵌套一个完全独立的事务,嵌套的事务可以独立于外层事务进行提交或回滚如果当前事务不存在,就像REQUIRED一样新建了一个事务,因为嵌套事务的外层事务不存在

实现: 在AccountServiceImpl1中的声明了事务的方法调用AccountServiceImpl2中声明了事务传播行为的方法

第一步: 编写Dao接口及其实现类

public interface AccountDao {
    // 保存账户信息
    int insert(Account act);
}

@Repository("accountDao")
public class AccountDaoImpl implements AccountDao {
    @Resource(name = "jdbcTemplate")
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Override
    public int insert(Account act) {
        String sql = "insert into t_act values(?,?)";
        return jdbcTemplate.update(sql, act.getActno(), act.getBalance());
    }

}

第二步: 编写Service接口及其实现类AccountServiceImpl1和AccountServiceImpl2,在业务类1中的业务方法调用业务类2中的业务方法

REQUIRES: 业务2处于业务1的事务中,即业务1和2在同一个事务中,若2出现了异常需要事务回滚那么1肯定也要回滚(1和2是同一个事务,1捕捉异常也没用)
REQUIRES_NEW: 业务类2处于自己的事务中,业务类1的事务会被挂起,若2发生了异常事务肯定回滚,但若1捕捉了2的异常那么1的事务就不会回滚(两个事务)

public interface AccountService {
    // 保存账户信息方法
    void save(Account act);
}

@Service("accountService")
public class AccountServiceImpl1 implements AccountService {
    @Resource(name = "accountDao")
    private AccountDao accountDao;
    @Resource(name = "accountService2")
    private AccountService accountService;

    @Override
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void save(Account act) {
        // 调用accountDao的insert方法保存act-003账户信息
        accountDao.insert(act); 

        // 创建账户对象
        Account act2 = new Account("act-004", 1000.0);
        // 如果业务类1捕捉到了业务类2的save方法出现的异常,当前事务就不会回滚,因为业务1和业务2就不是同一个事务
        try {
            // 调用AccountServiceImpl2的save方法保存act-004账户信息
            accountService.save(act2); 
        } catch (Exception e) {

        }
        // 业务类1如果捕捉到了业务类2的save方法出现的异常,所以后续的DML操作可以继续执行...........
    }
}

@Service("accountService2")
public class AccountServiceImpl2 implements AccountService {
    @Resource(name = "accountDao")
    private AccountDao accountDao;

    @Override
    // 直接开启一个新的事务,如果当前也开启了事务则将当前事务挂起(暂停)
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void save(Account act) {
        // 调用accountDao的insert方法保存act-004账户信息
        accountDao.insert(act);
        // 模拟出现异常,虽然事务还没有结束,但由于出现了异常,当前事务就会回滚那么后续的其他DML语句就无法执行到
        String s = null;
        s.toString();
        // ...............
    }
}

第三步: 集成Log4j2日志框架(引入依赖和配置文件),把警告级别改成DEBUG级别,在日志信息中查看事务对象的创建情况

@Test
public void testPropagation() {
    ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
    // 获取1号service对象
    AccountService accountService = applicationContext.getBean("accountService", AccountService.class);
    Account act = new Account("act-003", 1000.0);
    accountService.save(act);
}

`事务隔离级别`

事务隔离级别属性Isolation在Spring框架中被定义为枚举类型,一共四种隔离级别

隔离级别	描述	脏读	不可重复读	幻读	加锁读
读未提交(理论级别)(READ_UNCOMMITTED)	在一个事务中可以看到其他事务`未提交的修改数据`,大多数的数据库隔离级别都是二档起步	有	有	有	不加锁
读已提交 (Oracle默认级别) (READ_COMMITTED)	在一个事务中只能看到其他事务`已经提交的修改数据`,这种隔离级别每次读到的都是真实数据	无	有	有	不加锁
可重复读(MySQL默认级别) (REPEATABLE_READ)	一个事务中多次执行相同的SELECT语句得到的是相同的结果,永远`读取的都是自己刚开启事务时的数据`,不管其他事务是否提交了修改数据	无	无	有	不加锁
序列化(最高隔离级别) SERIALIZABLE	一个事务与其他事务完全地隔离,每一次读取到的数据都是最真实的,但是所有事务只能排队执行,不支持并发所以效率最低	无	无	无	加锁

第一步: 编写dao层接口及其实现类

public interface AccountDao {
    // 根据账号查询账户信息
    Account selectByActno(String actno);
    // 保存账户信息
    int insert(Account act);
}

@Repository("accountDao")
public class AccountDaoImpl implements AccountDao {
    @Resource(name = "jdbcTemplate")
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Override
    public Account selectByActno(String actno) {
        String sql = "select actno, balance from t_act where actno = ?";
        Account account = jdbcTemplate.queryForObject(sql, new BeanPropertyRowMapper<>(Account.class), actno);
        return account;
    }

    @Override
    public int insert(Account act) {
        String sql = "insert into t_act values(?,?)";
        return jdbcTemplate.update(sql, act.getActno(), act.getBalance());
    }
}

第二步: 编写Service层接口及其实现类IsolationService1和IsolationService2,业务类1负责查询账户,业务类2负责插入账户同时模拟延迟

READ_UNCOMMITTED: 表示当前事务可以读取到其他的事务没有提交的数据,没有提交就代表事务可能回滚将来数据可能不存在
READ_COMMITTED: 在一个事务中只能看到其他事务已经提交的修改数据读不到则报异常,这种隔离级别每次读到的都是真实数据

public interface AccountService {
    // 根据账号查询账户信息
    void getByActno(String actno);
    // 保存账户信息方法
    void save(Account act);
}

@Service("i1")
public class IsolationService1 {
    @Resource(name = "accountDao")
    private AccountDao accountDao;

    // 当前事务可以读取到其他事务没有提交的数据
    //@Transactional(isolation = Isolation.READ_UNCOMMITTED)
    // 当前事务只能看到其他事务已经提交的修改数据读不到则报异常
    @Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
    public void getByActno(String actno) {
        Account account = accountDao.selectByActno(actno);
        System.out.println("查询到的账户信息：" + account);
    }
}

@Service("i2")
public class IsolationService2 {
    @Resource(name = "accountDao")
    private AccountDao accountDao;

    @Transactional
    public void save(Account act) {
        accountDao.insert(act);
        // 睡眠一会让当前事务晚点提交,在睡眠期间看其他事务能否查到当前事务未提交的数据
        try {
            Thread.sleep(1000 * 20);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

测试先执行业务类2的save方法保存一条账户数据,然后看业务类1中是否能查询到业务类2保存的账户信息

// 先调用业务类2的save方法先保存一条账户数据
@Test
public void testIsolation2(){
    ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
    IsolationService2 i2 = applicationContext.getBean("i2", IsolationService2.class);
    Account act = new Account("act-004", 1000.0);
    i2.save(act);
}
// 在业务类2的save方法事务还没有提交的期间内,查看业务类2保存的账户信息
@Test
public void testIsolation1(){
    ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
    IsolationService1 i1 = applicationContext.getBean("i1", IsolationService1.class);
    i1.getByActno("act-004");
}

`事务超时`

设置事务的超时时间后(默认没有时间限制),当如果该事务中执行最后一条DML语句时一共所耗的时间已经超过了规定的时间事务会选择回滚

//  -1是默认值,表示执行事务没有时间限制
@Transactional(timeout = -1)
// 表示超过10秒如果该事务中所有的DML语句还没有执行完毕的话事务会选择回滚
@Transactional(timeout = 10)

事务的超时时间是指执行最后一条DML语句时一共所耗的时间,最后一条DML语句后面的业务代码执行所耗的时间不会被计入超时时间内

@Transactional(timeout = 10) // 设置事务超时时间为10秒。
public void save(Account act) {
    accountDao.insert(act);
    // 这段睡眠时间是不会被计入事务的超时时间内的
    try {
        Thread.sleep(1000 * 15);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

如果想让整个方法的所有代码都计入超时时间的话,可以在方法最后一行添加一行无关紧要的DML语句

@Transactional(timeout = 10) // 设置事务超时时间为10秒。
public void save(Account act) {
    // 这段睡眠时间是会被计入事务的超时时间内的
    try {
        Thread.sleep(1000 * 15);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    
    // 该DML语句之前执行所耗的时间也会被计入事务的超时时间内
    accountDao.insert(act);
}

`只读事务`

只读事务表示在当前事务执行过程中只允许select语句执行,执行DML(增删改)语句时会报错

虽然执行select语句可以不用加事务控制,但若该事务中确实没有增删改操作设置为只读事务后可以启动Spring的优化策略从而提高select语句的执行效率

// 将当前事务设置为只读事务,默认值为false
@Transactional(readOnly = true)

`异常回滚事务`

设置只有发生Xxx异常或该异常的子类异常时事务才会回滚,发生其他异常时事务都不会回滚

// 只有发生RuntimeException异常或该异常的子类异常时事务才会回滚
@Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class)

`异常不回滚事务`

设置只有发生Xxx异常或该异常的子类异常时事务才不回滚,发生其他异常时事务都会回滚

// 只有发生NullPointerException异常或该异常的子类异常时事务才不回滚
@Transactional(noRollbackFor = NullPointerException.class)