Java中的事务管理

news2024/9/21 4:29:55

1.1 事务管理

1.1 事务回顾

事务是一组操作的集合，它是一个不可分割的工作单位。事务会把所有的操作作为一个整体，一起向数据库提交或者是撤销操作请求。所以这组操作要么同时成功，要么同时失败。 怎么样来控制这组操作，让这组操作同时成功或同时失败呢？此时就要涉及到事务的具体操作了。

事务的操作主要有三步：

  1. 开启事务（一组操作开始前，开启事务）：start transaction / begin ;

  2. 提交事务（这组操作全部成功后，提交事务）：commit ;

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

1.2 Spring事务管理

  1.2.1 案例

  事务管理案例：解散部门（删除部门），需求：当部门解散了不仅需要把部门信息删除了，还需要把该部下的员工数据也删除了。

步骤：

  • 根据ID删除部门数据

  • 根据部门ID删除该部门下的员工

代码：

  DeptServiceImpl

@Slf4j
@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;

    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;


    //根据部门id，删除部门信息及部门下的所有员工
    @Override
    public void delete(Integer id){
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
    }
}

DeptMapper

@Mapper
public interface DeptMapper {
    /**
     * 根据id删除部门信息
     * @param id   部门id
     */
    @Delete("delete from dept where id = #{id}")
    void deleteById(Integer id);
}

 EmpMapper

@Mapper
public interface EmpMapper {

    //根据部门id删除部门下所有员工
    @Delete("delete from emp where dept_id=#{deptId}")
    public int deleteByDeptId(Integer deptId);
    
}

测试：

代码正常情况下，dept表和Em表中的数据已删除

 修改DeptServiceImpl类中的代码，添加可能出现的异常：

@Slf4j
@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;

    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;


    //根据部门id，删除部门信息及部门下的所有员工
    @Override
    public void delete(Integer id){
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟：异常发生
        int i = 1/0;

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
    }
}

重启SpringBoot服务，使用postman测试部门删除：

查看数据库表发现删除了2号部门，但2好部门下的员工数据没有删除。以上程序出现的问题：即使程序运行抛出了异常，部门依然删除了，部门下的员工数据没有删除，造成了数据的不一致。

1.2.2 原因分析

原因：

  • 先执行根据id删除部门的操作，这步执行完毕，数据库表 dept 中的数据就已经删除了。

  • 执行 1/0 操作，抛出异常

  • 抛出异常之前，下面所有的代码都不会执行了，根据部门ID删除该部门下的员工，这个操作也不会执行 。

此时就出现问题了，部门删除了，部门下的员工还在，业务操作前后数据不一致。

而要想保证操作前后，数据的一致性，就需要让解散部门中涉及到的两个业务操作，要么全部成功，要么全部失败 。 那我们如何，让这两个操作要么全部成功，要么全部失败呢 ？

那就可以通过事务来实现，因为一个事务中的多个业务操作，要么全部成功，要么全部失败。

此时，就需要在delete删除业务功能中添加事务。

在方法运行之前，开启事务，如果方法成功执行，就提交事务，如果方法执行的过程当中出现异常了，就回滚事务。  

思考：开发中所有的业务操作，一旦我们要进行控制事务，是不是都是这样的套路？

答案：是的。

所以在spring框架当中就已经把事务控制的代码都已经封装好了，并不需要我们手动实现。我们使用了spring框架，我们只需要通过一个简单的注解@Transactional就搞定了。

1.2.3 Transational注解

@Transactional作用：就是在当前这个方法执行开始之前来开启事务，方法执行完毕之后提交事务。如果在这个方法执行的过程当中出现了异常，就会进行事务的回滚操作。

@Transactional注解：我们一般会在业务层当中来控制事务，因为在业务层当中，一个业务功能可能会包含多个数据访问的操作。在业务层来控制事务，我们就可以将多个数据访问操作控制在一个事务范围内。

@Transactional注解书写位置：

  • 方法

    • 当前方法交给spring进行事务管理

  • 类

    • 当前类中所有的方法都交由spring进行事务管理

  • 接口

    • 接口下所有的实现类当中所有的方法都交给spring 进行事务管理

接下来，我们就可以在业务方法delete上加上 @Transactional 来控制事务

@Slf4j
@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;

    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;

    
    @Override
    @Transactional  //当前方法添加了事务管理
    public void delete(Integer id){
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟：异常发生
        int i = 1/0;

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
    }
}

在业务功能上添加@Transactional注解进行事务管理后，重启SpringBoot服务，使用postman测试：

添加Spring事务管理后，由于服务端程序引发了异常，所以事务进行回滚。

说明：可以在application.yml配置文件中开启事务管理日志，这样就可以在控制看到和事务相关的日志信息了  

#spring事务管理日志
logging:
  level:
    org.springframework.jdbc.support.JdbcTransactionManager: debug

1.3 事务进阶

前面我们通过spring事务管理注解@Transactional已经控制了业务层方法的事务。接下来来详细的介绍一下@Transactional事务管理注解的使用细节。这里主要介绍@Transactional注解当中的两个常见的属性：

  1. 异常回滚的属性：rollbackFor

  2. 事务传播行为：propagation

先来复习下rollbackFor属性。

1.3.1 rollbackFor

之前编写的业务方法上添加了@Transactional注解，来实现事务管理。以上业务功能delete()方法在运行时，会引发除0的算数运算异常(运行时异常)，出现异常之后，由于我们在方法上加了@Transactional注解进行事务管理，所以发生异常会执行rollback回滚操作，从而保证事务操作前后数据是一致的。

修改业务功能代码，在模拟异常的位置上直接抛出Exception异常（编译时异常）编译异常，必须在方法上添加throws...

@Transactional
public void delete(Integer id) throws Exception {
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟：异常发生
        if(true){
            throw new Exception("出现异常了~~~");
        }

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
}

说明：在service中向上抛出一个Exception编译时异常之后，由于是controller调用service，所以在controller中要有异常处理代码，此时我们选择在controller中继续把异常向上抛。

@DeleteMapping("/depts/{id}")
public Result delete(@PathVariable Integer id) throws Exception {
  //日志记录
  log.info("根据id删除部门");
  //调用service层功能
  deptService.delete(id);
  //响应
  return Result.success();
}

重新启动服务后测试： 抛出异常之后事务会不会回滚？

现有表中数据：

使用postman测试，删除5号部门

发生了Exception异常，但事务依然提交了

 dept表中的数据：

通过以上测试可以得出一个结论：默认情况下，只有出现RuntimeException(运行时异常)才会回滚事务。

假如我们想让所有的异常都回滚，需要来配置@Transactional注解当中的rollbackFor属性，通过rollbackFor这个属性可以指定出现何种异常类型回滚事务。

@Slf4j
@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;

    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;

    
    @Override
    @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
    public void delete(Integer id){
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟：异常发生
        int num = id/0;

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
    }
}

重起服务，测试删除部门的操作：

控制台日志：执行了删除3号部门的操作， 因为异常又进行了事务回滚

数据表：3号部门没有删除

结论：

  • 在Spring的事务管理中，默认只有运行时异常 RuntimeException才会回滚。

  • 如果还需要回滚指定类型的异常，可以通过rollbackFor属性来指定。

1.3.3 propagation

  1.3.3.1 介绍

@Transactional注解当中的第二个属性propagation，这个属性是用来配置事务的传播行为的。

什么是事务的传播行为呢？

  • 就是当一个事务方法被另一个事务方法调用时，这个事务方法应该如何进行事务控制。

例如：两个事务方法，一个A方法，一个B方法。在这两个方法上都添加了@Transactional注解，就代表这两个方法都具有事务，而在A方法当中又去调用了B方法。

所谓事务的传播行为，指的就是在A方法运行的时候，首先会开启一个事务，在A方法当中又调用了B方法， B方法自身也具有事务，那么B方法在运行的时候，到底是加入到A方法的事务当中来，还是B方法在运行的时候新建一个事务？

要想控制事务的传播行为，在@Transactional注解的后面指定一个属性propagation，通过 propagation 属性来指定传播行为。接下来就来介绍一下常见的事务传播行为。

属性值含义
REQUIRED【默认值】需要事务，有则加入，无则创建新事务
REQUIRES_NEW需要新事务，无论有无，总是创建新事务
SUPPORTS支持事务，有则加入，无则在无事务状态中运行
NOT_SUPPORTED不支持事务，在无事务状态下运行,如果当前存在已有事务,则挂起当前事务
MANDATORY必须有事务，否则抛异常
NEVER必须没事务，否则抛异常
…

对于这些事务传播行为，我们只需要关注以下两个就可以了：

  1. REQUIRED（默认值）

  2. REQUIRES_NEW

1.3.3.2 案例

需求：解散部门时需要记录操作日志

由于解散部门是一个非常重要而且非常危险的操作，所以在业务当中要求每一次执行解散部门的操作都需要留下痕迹，就是要记录操作日志。而且还要求无论是执行成功了还是执行失败了，都需要留下痕迹。

步骤：

  1. 执行解散部门的业务：先删除部门，再删除部门下的员工（前面已实现）

  2. 记录解散部门的日志，到日志表（未实现）

准备工作：

1.创建数据库表dept_log日志表：

create table dept_log(
   	id int auto_increment comment '主键ID' primary key,
    create_time datetime null comment '操作时间',
    description varchar(300) null comment '操作描述'
)comment '部门操作日志表';

DeptLog:

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class DeptLog {
    private Integer id;
    private LocalDateTime createTime;
    private String description;
}

DeptLogMapper

@Mapper
public interface DeptLogMapper {

    @Insert("insert into dept_log(create_time,description) values(#{createTime},#{description})")
    void insert(DeptLog log);

}

DeptLogService

public interface DeptLogService {
    void insert(DeptLog deptLog);
}

DeptLogServiceImpl

@Service
public class DeptLogServiceImpl implements DeptLogService {

    @Autowired
    private DeptLogMapper deptLogMapper;

    @Transactional //事务传播行为：有事务就加入、没有事务就新建事务
    @Override
    public void insert(DeptLog deptLog) {
        deptLogMapper.insert(deptLog);
    }
}

 代码实现：

业务实现类：DeptServiceImpl

@Slf4j
@Service
//@Transactional //当前业务实现类中的所有的方法，都添加了spring事务管理机制
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;
    
    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;

    @Autowired
    private DeptLogService deptLogService;


    //根据部门id，删除部门信息及部门下的所有员工
    @Override
    @Log
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class) 
    public void delete(Integer id) throws Exception {
        try {
            //根据部门id删除部门信息
            deptMapper.deleteById(id);
            //模拟：异常
            if(true){
                throw new Exception("出现异常了~~~");
            }
            //删除部门下的所有员工信息
            empMapper.deleteByDeptId(id);
        }finally {
            //不论是否有异常，最终都要执行的代码：记录日志
            DeptLog deptLog = new DeptLog();
            deptLog.setCreateTime(LocalDateTime.now());
            deptLog.setDescription("执行了解散部门的操作，此时解散的是"+id+"号部门");
            //调用其他业务类中的方法
            deptLogService.insert(deptLog);
        }
    }
    
    //省略其他代码...
}

测试：

重新启动SpringBoot服务，测试删除3号部门后会发生什么？

  • 执行了删除3号部门操作

  • 执行了插入部门日志操作

  • 程序发生Exception异常

  • 执行事务回滚（删除、插入操作因为在一个事务范围内，两个操作都会被回滚）

然后在dept_log表中没有记录日志数据

 原因分析：

  • 在执行delete操作时开启了一个事务

  • 当执行insert操作时，insert设置的事务传播行是默认值REQUIRED，表示有事务就加入，没有则新建事务

  • 此时：delete和insert操作使用了同一个事务，同一个事务中的多个操作，要么同时成功，要么同时失败，所以当异常发生时进行事务回滚，就会回滚delete和insert操作

 解决方案：

在DeptLogServiceImpl类中insert方法上，添加@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)

Propagation.REQUIRES_NEW ：不论是否有事务，都创建新事务 ，运行在一个独立的事务中。

@Service
public class DeptLogServiceImpl implements DeptLogService {

    @Autowired
    private DeptLogMapper deptLogMapper;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)//事务传播行为：不论是否有事务，都新建事务
    @Override
    public void insert(DeptLog deptLog) {
        deptLogMapper.insert(deptLog);
    }
}

重新测试：

此时，DeptServiceImpl中的delete方法运行时，会开启一个事务。 当调用 deptLogService.insert(deptLog) 时，也会创建一个新的事务，那此时，当insert方法运行完毕之后，事务就已经提交了。 即使外部的事务出现异常，内部已经提交的事务，也不会回滚了，因为是两个独立的事务。  

到此事务传播行为已演示完成，事务的传播行为我们只需要掌握两个：REQUIRED、REQUIRES_NEW。

  • REQUIRED ：大部分情况下都是用该传播行为即可。

  • REQUIRES_NEW ：当我们不希望事务之间相互影响时，可以使用该传播行为。比如：下订单前需要记录日志，不论订单保存成功与否，都需要保证日志记录能够记录成功。

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