【JavaEE进阶】——Spring事务和事务传播机制

🚩事务

🎈为什么需要事务?

🎈事务的操作

🚩Spring 中事务的实现

🎈数据准备

🎈Spring 编程式事务(了解)

🎈Spring 声明式事务 @Transactional

🍭@Transactional 详解

📝rollbackFor

❗结论(异常捕获问题)

📝spring事务隔离级别

📝Spring 事务传播机制

✅Propagation.REQUIRED(事务之间互相影响)

✅Propagation.REQUIRED_NEW(新建事务,互不影响)

✅Propagation.NEVER (不⽀持当前事务, 抛异常)

✅Propagation.NESTED(嵌套事务)

👩🏻‍💻NESTED和REQUIRED有什么区别？

🚩总结

🚩事务

事务是一组操作的集合，它是一个不可分割的工作单位，这些操作要么同时成功，要么同时失败。

🎈为什么需要事务?

我们在进行程序的开发的时候，也会有事务的需求。

比如转账的操作：

第⼀步：A 账⼾ -100 元.

第⼆步：B 账⼾ +100 元.

如果没有事务，第⼀步执⾏成功了, 第⼆步执⾏失败了, 那么A 账⼾的100 元就平⽩⽆故消失了. 如果使⽤事务就可以解决这个问题, 让这⼀组操作要么⼀起成功, 要么⼀起失败.

🎈事务的操作

事务的操作主要有三步:

1. 开启事务: start transaction/ begin (⼀组操作前开启事务)

2. 提交事务: commit (这组操作全部成功, 提交事务)

3. 回滚事务: rollback (这组操作中间任何⼀个操作出现异常, 回滚事务)

-- 开启事务

start transaction;

-- 提交事务

commit ;

-- 回滚事务

rollback ;

🚩Spring 中事务的实现

前⾯课程我们讲了MySQL的事务操作, Spring对事务也进⾏了实现

Spring 中的事务操作分为两类：

1. 编程式事务(⼿动写代码操作事务).

2. 声明式事务(利⽤注解⾃动开启和提交事务)

在学习事务之前，我们先准备数据和数据的访问代码。

🎈数据准备

0>需求: ⽤⼾注册, 注册时在⽇志表中插⼊⼀条操作记录：

1>数据准备：

-- 数据库
DROP DATABASE IF EXISTS trans_test;
CREATE DATABASE trans_test DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4;
-- ⽤⼾表
DROP TABLE IF EXISTS user_info;
CREATE TABLE user_info (
                           `id` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
                           `user_name` VARCHAR (128) NOT NULL,
                           `password` VARCHAR (128) NOT NULL,
                           `create_time` DATETIME DEFAULT now(),
                           `update_time` DATETIME DEFAULT now() ON UPDATE now(),
                           PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARACTER
SET = utf8mb4 COMMENT = '⽤⼾表';

-- 操作⽇志表
DROP TABLE IF EXISTS log_info;
CREATE TABLE log_info (
                          `id` INT PRIMARY KEY auto_increment,
                          `user_name` VARCHAR ( 128 ) NOT NULL,
                          `op` VARCHAR ( 256 ) NOT NULL,
                          `create_time` DATETIME DEFAULT now(),
                          `update_time` DATETIME DEFAULT now() ON UPDATE now()
) DEFAULT charset 'utf8mb4';

2>代码准备:

1. 创建项⽬ spring-trans, 引⼊Spring Web, Mybatis, mysql等依赖

2. 配置⽂件

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/trans_test?characterEncoding=utf8&useSSL=false
    username: 用户名
    password: 密码
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
mybatis:
  configuration: #mybatis配置
    log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl
    map-underscore-to-camel-case: true #日志配置
server:
  port: 9090

3. 实体类

@Data
public class LogInfo {
    private Integer id;
    private String userName;
    private String op;
    private Data createTime;
    private Data updateTime;
}

@Data
public class UserInfo {
    private Integer id;
    private String userName;
    private String password;
    private Data createTime;
    private Data updateTime;
}

4. Mapper

@Mapper
public interface UserInfoMapper {
    @Insert("insert into user_info (user_name,password)values (#{userName},#{password})")
    Integer insert(String userName,String password);
}

@Mapper
public interface LogInfoMapper {
    @Insert("insert into log_info (user_name,op)values (#{userName},#{op})")
    Integer insertLog(String userName,String op);
}

5. Service

@Service
public class LogService {
    @Autowired
    private LogInfoMapper logInfoMapper;

    public Integer insert(String userName, String op) {
        Integer result= logInfoMapper.insertLog(userName,op);
        return result;
    }
}

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserInfoMapper userInfoMapper;
    public Integer insert(String userName, String password) {
        return userInfoMapper.insert(userName,password);
    }
}

🎈Spring 编程式事务(了解)

Spring ⼿动操作事务和上⾯ MySQL 操作事务类似, 有 3 个重要操作步骤：

• 开启事务(获取事务)
• 提交事务
• 回滚事务

SpringBoot 内置了两个对象:

1. DataSourceTransactionManager 事务管理器. ⽤来获取事务(开启事务), 提交或回滚事务的
2. TransactionDefinition 是事务的属性, 在获取事务的时候需要将 TransactionDefinition 传递进去从⽽获得⼀个事务 TransactionStatus

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    @Autowired
    private DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager;//事务管理器
    @Autowired
    private TransactionDefinition transactionDefinition;//定义事务属性
    @Autowired
    private UserService userService;
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password){
        //开启事务
        TransactionStatus transaction=dataSourceTransactionManager.getTransaction(transactionDefinition);
        //用户注册
        Integer result=userService.insert(userName,password);
        System.out.println("插入用户表，result: "+result);
        //提交事务
        dataSourceTransactionManager.commit(transaction);
        return true;
    }
}

提交事务：

事务回滚：数据库信息未更新

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    @Autowired
    private DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager;//事务管理器
    @Autowired
    private TransactionDefinition transactionDefinition;//定义事务属性
    @Autowired
    private UserService userService;
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password){
        //开启事务
        TransactionStatus transaction=dataSourceTransactionManager.getTransaction(transactionDefinition);
        //用户注册
        Integer result=userService.insert(userName,password);
        System.out.println("插入用户表，result: "+result);
        //回滚事务
        dataSourceTransactionManager.rollback(transaction);
        //提交事务
        dataSourceTransactionManager.commit(transaction);
        return true;
    }
}

🎈Spring 声明式事务 @Transactional

声明式事务的实现很简单, 只需要在需要事务的⽅法上添加 @Transactional 注解就可以实现了.

⽆需⼿动开启事务和提交事务, 进⼊⽅法时⾃动开启事务, ⽅法执⾏完成会⾃动提交事务, 如果中途发⽣了没有处理的异常会⾃动回滚事务.

程序运行成功，事务正常提交

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Transactional
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password){
        userService.insert(userName,password);
        return true;
    }
}

再注册方法上加上@Transactional 注解即可。

程序运行错误，事务自动回滚：

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Transactional
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password){
        userService.insert(userName,password);
        //强制程序抛出异常
        int a = 10/0;
        return true;
    }
}

数据库内容未更新。

@Transactional 作⽤

@Transactional 可以⽤来修饰⽅法或类:

• 修饰⽅法时: 只有修饰public ⽅法时才⽣效(修饰其他⽅法时不会报错, 也不⽣效)[推荐]
• 修饰类时: 对 @Transactional 修饰的类中所有的 public ⽅法都⽣效.

⽅法/类被 @Transactional 注解修饰时, 在⽬标⽅法执⾏开始之前, 会⾃动开启事务, ⽅法执⾏结束之后, ⾃动提交事务.

如果在⽅法执⾏过程中, 出现异常, 且异常未被捕获, 就进⾏事务回滚操作.

——如上面直接强制程序抛出异常（也就是异常未被捕获，那么事务回滚）

如果异常被程序捕获, ⽅法就被认为是成功执⾏, 依然会提交事务.
@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Transactional
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password){
        userService.insert(userName,password);
        log.info("用户注册成功");
        //对异常进⾏捕获
        try {
            //强制程序抛出异常
            int a = 10/0;
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return true;
    }
}
事务未回滚，依旧提交事务。

如果程序中，出现错误，我们依旧需要事务进行回滚，不提交事务，该如何处理呢?

如果需要事务进⾏回滚, 有以下两种⽅式:

1. 重新抛出异常

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Transactional
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password){
        userService.insert(userName,password);
        log.info("用户注册成功");
        //对异常进⾏捕获
        try {
            //强制程序抛出异常
            int a = 10/0;
        }catch (Exception e){
            throw e;
        }
        return true;
    }
}

2. ⼿动回滚事务

使⽤ TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus() 得到当前的事务, 并

使⽤ setRollbackOnly 设置 setRollbackOnly

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Transactional
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password){
        userService.insert(userName,password);
        log.info("用户注册成功");
        //对异常进⾏捕获
        try {
            //强制程序抛出异常
            int a = 10/0;
        }catch (Exception e){
            TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
        }
        return true;
    }
}

🍭@Transactional 详解

通过上⾯的代码, 我们学习了 @Transactional 的基本使⽤. 接下来我们学习 @Transactional

注解的使⽤细节.

我们主要学习 @Transactional 注解当中的三个常⻅属性:

1. rollbackFor: 异常回滚属性. 指定能够触发事务回滚的异常类型. 可以指定多个异常类型
2. Isolation: 事务的隔离级别. 默认值为 Isolation.DEFAULT
3. propagation: 事务的传播机制. 默认值为 Propagation.REQUIRED

📝rollbackFor

@Transactional 默认只在遇到运⾏时异常和Error时才会回滚, ⾮运⾏时异常不回滚. 即

Exception的⼦类中, 除了RuntimeException及其⼦类.

🔴我们上面说，如果程序有异常，我们需要给回滚，那么就有两种方式进行回滚，第一就是手动回滚，第二就是重新抛出异常。

🔴但是再第二种方法中， @Transactional默认只在遇到运行时异常和Error时才会回滚，上面我们举例的是int a=1/0这是算术异常属于运行时异常中的一类，但是如果我们抛出IOException异常也就是非运行时异常时，事务就直接提交，不回滚。接下来我们由代码显示。

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Transactional
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password) throws IOException {
        userService.insert(userName,password);
        log.info("用户注册成功");
        //对异常进⾏捕获
        try {
            //强制程序抛出异常
            int a = 10/0;
        }catch (Exception e){
            throw new IOException();
        }
        return true;
    }
}

发现虽然程序抛出了异常, 但是事务依然进⾏了提交。

解决： 如果我们需要所有异常都回滚, 需要来配置 @Transactional 注解当中的 rollbackFor 属性, 通过 rollbackFor 这个属性指定出现何种异常类型时事务进⾏回滚.

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password) throws IOException {
        userService.insert(userName,password);
        log.info("用户注册成功");
        //对异常进⾏捕获
        try {
            //强制程序抛出异常
            int a = 10/0;
        }catch (Exception e){
            throw new IOException();
        }
        return true;
    }
}

❗结论(异常捕获问题)

• 在Spring的事务管理中，默认只在遇到运⾏时异常RuntimeException和Error时才会回滚.
• 如果需要回滚指定类型的异常, 可以通过rollbackFor属性来指定. @Transactional(rollbackFor = Exception.class)

📝spring事务隔离级别

MySQL 事务隔离级别(回顾)

SQL 标准定义了四种隔离级别, MySQL 全都⽀持. 这四种隔离级别分别是:

1. 读未提交(READ UNCOMMITTED): 读未提交, 也叫未提交读. 该隔离级别的事务可以看到其他事务中未提交的数据. 因为其他事务未提交的数据可能会发⽣回滚, 但是该隔离级别却可以读到, 我们把该级别读到的数据称之为脏数据, 这个问题称之为脏读.
2. 读提交(READ COMMITTED): 读已提交, 也叫提交读. 该隔离级别的事务能读取到已经提交事务的数据, 该隔离级别不会有脏读的问题.但由于在事务的执⾏中可以读取到其他事务提交的结果, 所以在不同时间的相同 SQL 查询可能会得到不同的结果, 这种现象叫做不可重复读
3. 可重复读(REPEATABLE READ): 事务不会读到其他事务对已有数据的修改, 即使其他事务已提交. 也就可以确保同⼀事务多次查询的结果⼀致, 但是其他事务新插⼊的数据, 是可以感知到的. 这也就引发了幻读问题. 可重复读, 是 MySQL 的默认事务隔离级别. ⽐如此级别的事务正在执⾏时, 另⼀个事务成功的插⼊了某条数据, 但因为它每次查询的结果都是⼀样的, 所以会导致查询不到这条数据, ⾃⼰重复插⼊时⼜失败(因为唯⼀约束的原因). 明明在事务中查询不到这条信息，但⾃⼰就是插⼊不进去, 这个现象叫幻读.
4. 串⾏化(SERIALIZABLE): 序列化, 事务最⾼隔离级别. 它会强制事务排序, 使之不会发⽣冲突, 从⽽解决了脏读, 不可重复读和幻读问题, 但因为执⾏效率低, 所以真正使⽤的场景并不多.

Spring 事务隔离级别

Spring 中事务隔离级别有5 种:

1. Isolation.DEFAULT : 以连接的数据库的事务隔离级别为主.
2. Isolation.READ_UNCOMMITTED : 读未提交, 对应SQL标准中 READ UNCOMMITTED
3. Isolation.READ_COMMITTED : 读已提交,对应SQL标准中 READ COMMITTED
4. Isolation.REPEATABLE_READ : 可重复读, 对应SQL标准中 REPEATABLE READ
5. Isolation.SERIALIZABLE : 串⾏化, 对应SQL标准中 SERIALIZABLE

📝Spring 事务传播机制

事务传播机制就是: 多个事务⽅法存在调⽤关系时, 事务是如何在这些⽅法间进⾏传播的

⽐如有两个⽅法A, B都被 @Transactional 修饰, A⽅法调⽤B⽅法

A⽅法运⾏时, 会开启⼀个事务. 当A调⽤B时, B⽅法本⾝也有事务, 此时B⽅法运⾏时, 是加⼊A的事务, 还是创建⼀个新的事务呢?

这个就涉及到了事务的传播机制

⽐如公司流程管理

执⾏任务之前, 需要先写执⾏⽂档, 任务执⾏结束, 再写总结汇报

此时A部⻔有⼀项⼯作, 需要B部⻔的⽀援, 此时B部⻔是直接使⽤A部⻔的⽂档, 还是新建⼀个⽂档呢?

事务隔离级别解决的是多个事务同时调⽤⼀个数据库的问题

⽽事务传播机制解决的是⼀个事务在多个节点(⽅法)中传递的问题

事务的传播机制分类:

@Transactional 注解⽀持事务传播机制的设置, 通过 propagation 属性来指定传播⾏为.

Spring 事务传播机制有以下 7 种：方法A调用方法B A->B

1. Propagation.REQUIRED : 默认的事务传播级别. 如果当前存在事务, 则加⼊该事务. 如果当前没有事务, 则创建⼀个新的事务.

2. 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.

3. Propagation.MANDATORY :强制性. 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.

4. 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 修饰的内部⽅法都会新开启⾃⼰的事务, 且开启的事务相互独⽴, 互不⼲扰.

5. 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(不⽤).

6. Propagation.NEVER : 以⾮事务⽅式运⾏, 如果当前存在事务, 则抛出异常.

7. Propagation.NESTED : 如果当前存在事务, 则创建⼀个事务作为当前事务的嵌套事务来运⾏.如果当前没有事务, 则该取值等价于 PROPAGATION_REQUIRED .

1,4,7不存在事务创建事务

2,5 不存在事务以非事务运行

3,6 存在事务就抛出异常

✅Propagation.REQUIRED(事务之间互相影响)

默认的事务传播级别. 如果当前存在事务, 则加⼊该事务. 如果当前没有事务, 则创建⼀个新的事务.

对应的UserService和LogService都添加上

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED )

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserInfoMapper userInfoMapper;
   @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public Integer insert(String userName, String password) {
        return userInfoMapper.insert(userName,password);
    }
}

@Service
public class LogService {
    @Autowired
    private LogInfoMapper logInfoMapper;
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public Integer insert(String userName, String op) {
        Integer result= logInfoMapper.insertLog(userName,op);
        return result;
    }
}

@RequestMapping("/user2")
@RestController
@Slf4j
public class UserController2 {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Autowired
    private LogService logService;
    @Transactional
    @RequestMapping("/register")
    public Boolean register(String userName, String password){
        /**
         * 用户表和日志表的插入，理应在service中完成
         */
        Integer result=userService.insert(userName,password);
        System.out.println("插入用户表，result: "+result);
        //插入日志表
        Integer logResult=logService.insert(userName,"用户注册");
        System.out.println("插入日志表，result："+logResult);
        return true;
    }
}

从上面看程序成功，事务提交，用户表和日志表都更新。

在LogService中加入异常，查看运行结果

我们观察运行结果事务回滚，数据库中两个表都没有更新，因为它们是处于同一个事务中。

运⾏程序, 发现数据库没有插⼊任何数据.

流程描述:

1. register⽅法开始事务
2. ⽤⼾注册, 插⼊⼀条数据 (执⾏成功) (和register使⽤同⼀个事务)
3. 记录操作⽇志, 插⼊⼀条数据(出现异常, 执⾏失败) (和register使⽤同⼀个事务)
4. 因为步骤3出现异常, 事务回滚. 步骤2和3使⽤同⼀个事务, 所以步骤2的数据也回滚了.

所以看出required事务传播级别，不管是多少个方法，都共存在一个事务中只要存在事务，没有事务就创建事务。如果其中一个出现异常，那么都回滚，只有都执行成功，那么事务提交。

✅Propagation.REQUIRED_NEW(新建事务,互不影响)

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 修饰的内部⽅法都会新开启⾃⼰的事务 , 且开启的事务相互独⽴, 互不⼲扰..

所以，userservice中的方法就会创建一个事务，logservice中的方法也会创建一个事务，那么就相当于有三个事务。三个事务相互独立，互不干扰。

UserService方法中的事务程序执行正常

LogService方法中的事务程序执行异常

我们看看是否是相互独立提交和回滚的。

如果LogSerice失败，UserService成功，两个方法是独立的，互不影响。用户表更新，日志表更新失败。

当我们不希望事务之间相互影响时, 可以使⽤该传播⾏为

✅NEVER (不⽀持当前事务, 抛异常)

修改UserService 中对应⽅法的事务传播机制为 Propagation. NEVER

程序执⾏报错, 没有数据插⼊。在以后应用中，如果不希望该事务加入，那么就用never。

✅NESTED(嵌套事务)

将上述UserService 和LogService 中相关⽅法事务传播机制改为 Propagation. NESTED

1.三个事务全部成功

三个事务全部成功，那么结果就和Required一样，用户表和日志表数据库都更新成功。

2.三个事务中部分失败

LogService中事务程序会出现异常，UserService事务程序没有异常。

三个事务都回滚，结果也是和Required一样，用户表和日志表更新失败。

register事务可以认为是⽗事务, 嵌套事务是⼦事务. ⽗事务出现异常, ⼦事务也会回滚, ⼦事务出现异常, 如果不进⾏处理, 也会导致⽗事务回滚。

👩🏻‍💻NESTED和REQUIRED有什么区别？

和REQUIRED区别就是，NESTED可以实现部分回滚。我们在上面LogService方法出现错误，如果没有进行捕获事务会和REQUIRED一样进行回滚，我们上面也说明了异常捕获问题，如果有异常捕获了那么就正常提交，但是我们希望异常捕获后回滚，那么就需要我们手动回滚异常或者抛出异常。这种做法会和REQUIRED一样嘛？

首先看 NESTED事务传播机制。

用户表更新，日志表未更新。实现了部分回滚。

对比REQUIRED传播事务机制

重新运⾏程序, 发现⽤⼾表和⽇志表的数据添加都失败了.

REQUIRED 如果回滚就是回滚所有事务, 不能实现部分事务的回滚. (因为属于同⼀个事务)

整个事务如果全部执⾏成功, ⼆者的结果是⼀样的.
如果事务⼀部分执⾏成功, REQUIRED加⼊事务会导致整个事务全部回滚. NESTED嵌套事务可以实现局部回滚, 不会影响上⼀个⽅法中执⾏的结果.

嵌套事务之所以能够实现部分事务的回滚, 是因为事务中有⼀个保存点(savepoint)的概念, 嵌套事务进⼊之后相当于新建了⼀个保存点, ⽽滚回时只回滚到当前保存点

REQUIRED 是加⼊到当前事务中, 并没有创建事务的保存点, 因此出现了回滚就是整个事务回滚, 这就是嵌套事务和加⼊事务的区别.

🚩总结

1. Spring中使⽤事务, 有两种⽅式: 编程式事务(⼿动操作)和声明式事务. 其中声明式事务使⽤较多,在⽅法上添加 @Transactional 就可以实现了
2. 通过 @Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE) 设置事务的隔离级别. Spring 中的事务隔离级别有 5 种
3. 通过 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED) 设置事务的传播机制, Spring 中的事务传播级别有 7 种, 重点关注 REQUIRED (默认值，公用一个事务，事务之间相互影响) 和 REQUIRES_NEW（几个方法就是几个事务，事务之间互不影响,相互独立）