1 事务概述

• 什么是事务
  • 在一个业务流程当中，通常需要多条DML（insert delete update）语句共同联合才能完成，这多条DML语句必须同时成功，或者同时失败，这样才能保证数据的安全。
  • 多条DML要么同时成功，要么同时失败，这叫做事务。
  • 事务：Transaction（tx）
• 事务的四个处理过程：
  • 第一步：开启事务 (start transaction)
  • 第二步：执行核心业务代码
  • 第三步：提交事务（如果核心业务处理过程中没有出现异常）(commit transaction)
  • 第四步：回滚事务（如果核心业务处理过程中出现异常）(rollback transaction)
• 事务的四个特性：
  • A 原子性：事务是最小的工作单元，不可再分。
  • C 一致性：事务要求要么同时成功，要么同时失败。事务前和事务后的总量不变。
  • I 隔离性：事务和事务之间因为有隔离性，才可以保证互不干扰。
  • D 持久性：持久性是事务结束的标志。

2 Spring对事务的支持

Spring实现事务的两种方式

• 编程式事务
  • 通过编写代码的方式来实现事务的管理。
• 声明式事务
  • 基于注解方式
  • 基于XML配置方式

Spring事务管理API

Spring对事务的管理底层实现方式是基于AOP实现的。采用AOP的方式进行了封装。所以Spring专门针对事务开发了一套API，API的核心接口如下：

PlatformTransactionManager接口：spring事务管理器的核心接口。在Spring6中它有两个实现：

• DataSourceTransactionManager：支持JdbcTemplate、MyBatis、Hibernate等事务管理。
• JtaTransactionManager：支持分布式事务管理。

声明式事务之注解实现方式

以银行账户转账为例学习事务。两个账户act-001和act-002。act-001账户向act-002账户转账10000，必须同时成功，或者同时失败。（一个减成功，一个加成功， 这两条update语句必须同时成功，或同时失败。）
连接数据库的技术采用Spring框架的JdbcTemplate。
采用三层架构搭建：

第一步：准备数据库表

第二步：引入依赖

<?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>org.example</groupId>
    <artifactId>spring6-010-tx-bank</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <!--依赖-->
    <dependencies>
        <!--spring context-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>6.0.2</version>
        </dependency>
        <!--spring jdbc-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
            <version>6.0.2</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>

第三步：创建包结构

com.powernode.bank.pojo
com.powernode.bank.service
com.powernode.bank.service.impl
com.powernode.bank.dao
com.powernode.bank.dao.impl

第四步：准备POJO类

package com.powernode.bank.pojo;

/**
 * 银行账户类
 */
public class Account {
    private String actno;
    private Double balance;
    // 省略构造方法，get、set方法，toString方法

第五步：编写持久层

package com.powernode.bank.dao;

import com.powernode.bank.pojo.Account;

/**
 * 专门负责账户信息的CRUD操作
 * DAO中只执行SQL语句，没有任何业务逻辑
 */
public interface AccountDao {
    /**
     * 根据账号查询账户信息
     * @param actno
     * @return
     */
    Account selectByActno(String actno);

    /**
     * 更新账户信息
     * @param act
     * @return
     */
    int update(Account act);
}

package com.powernode.bank.dao.impl;

import com.powernode.bank.dao.AccountDao;
import com.powernode.bank.pojo.Account;
import jakarta.annotation.Resource;
import org.springframework.jdbc.core.BeanPropertyRowMapper;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@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 update(Account act) {
        String sql = "update t_act set balance = ? where actno = ?";
        int count = jdbcTemplate.update(sql, act.getBalance(), act.getActno());
        return count;
    }
}

第六步：编写业务层

package com.powernode.bank.service;

/**
 * 业务接口
 * 事务是在这个接口下控制的
 */
public interface AccountService {
    /**
     * 转账业务方法
     * @param fromActno 转出账户
     * @param toActno 转入账户
     * @param money 转账金额
     */
    void transfer(String fromActno, String toActno, double money);
}

在service类上或方法上添加@Transactional注解
在类上添加该注解，该类中所有的方法都有事务。在某个方法上添加该注解，表示只有这个方法使用事务。

package com.powernode.bank.service.impl;

import com.powernode.bank.dao.AccountDao;
import com.powernode.bank.pojo.Account;
import com.powernode.bank.service.AccountService;
import jakarta.annotation.Resource;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

@Service("accountService")
@Transactional
public class AccountServiceImpl implements AccountService {

    @Resource(name = "accountDao")
    private AccountDao accountDao;

    @Override
    // 控制事务
    //@Transactional
    public void transfer(String fromActno, String toActno, double money) {
        // 查询转出账户的余额是否充足
        Account fromAct = accountDao.selectByActno(fromActno);
        if (fromAct.getBalance() < money) {
            throw new RuntimeException("余额不足");
        }
        
        // 余额充足
        Account toAct = accountDao.selectByActno(toActno);

        // 将内存中两个对象的余额修改
        fromAct.setBalance(fromAct.getBalance() - money);
        toAct.setBalance(toAct.getBalance() + money);

        // 数据库更新
        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");
        }
    }
}

第七步：编写Spring配置文件

在spring配置文件中配置事务管理器。
在spring配置文件中引入tx命名空间。
在spring配置文件中配置“事务注解驱动器”，开始注解的方式控制事务。

<?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="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>
    <!--开启事务注解驱动器-->
    <tx:annotation-driven transaction-manager="txManager"/>
</beans>

第八步：编写表示层（测试程序）

package com.powernode.bank.test;

import com.powernode.bank.service.AccountService;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class SpringTXTest {
    @Test
    public void testSpringTX(){
        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();
        }
    }
}

数据变化：

模拟异常

事务属性

事务中的重点属性：

• 事务传播行为
  Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;
• 事务隔离级别
  Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;
• 事务超时
  int timeout() default -1;
• 只读事务
  boolean readOnly() default false;
• 设置出现哪些异常回滚事务
  Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};
• 设置出现哪些异常不回滚事务
  Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};

事务传播行为

什么是事务的传播行为？

在service类中有a()方法和b()方法，a()方法上有事务，b()方法上也有事务，当a()方法执行过程中调用了b()方法，事务是如何传递的？合并到一个事务里？还是开启一个新的事务？这就是事务传播行为。

事务传播行为在spring框架中被定义为枚举类型：

public enum Propagation {
    REQUIRED(0),
    SUPPORTS(1),
    MANDATORY(2),
    REQUIRES_NEW(3),
    NOT_SUPPORTED(4),
    NEVER(5),
    NESTED(6);

一共有七种传播行为：

• REQUIRED：支持当前事务，如果不存在就新建一个(默认)【没有就新建，有就加入】
• SUPPORTS：支持当前事务，如果当前没有事务，就以非事务方式执行【有就加入，没有就不管了】
• MANDATORY：必须运行在一个事务中，如果当前没有事务正在发生，将抛出一个异常【有就加入，没有就抛异常】
• REQUIRES_NEW：开启一个新的事务，如果一个事务已经存在，则将这个存在的事务挂起【不管有没有，直接开启一个新事务，开启的新事务和之前的事务不存在嵌套关系，之前事务被挂起】
• NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，如果有事务存在，挂起当前事务【不支持事务，存在就挂起】
• NEVER：以非事务方式运行，如果有事务存在，抛出异常【不支持事务，存在就抛异常】
• NESTED：如果当前正有一个事务在进行中，则该方法应当运行在一个嵌套式事务中。被嵌套的事务可以独立于外层事务进行提交或回滚。如果外层事务不存在，行为就像REQUIRED一样。【有事务的话，就在这个事务里再嵌套一个完全独立的事务，嵌套的事务可以独立的提交和回滚。没有事务就和REQUIRED一样。】

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)

事务隔离级别

事务隔离级别类似于教室A和教室B之间的那道墙，隔离级别越高表示墙体越厚。隔音效果越好。

数据库中读取数据存在的三大问题：（三大读问题）

• 脏读：读取到没有提交到数据库的数据，叫做脏读。
• 不可重复读：在同一个事务当中，第一次和第二次读取的数据不一样。
• 幻读：读到的数据是假的。

事务隔离级别包括四个级别：

• 读未提交：READ_UNCOMMITTED
  • 这种隔离级别，存在脏读问题，所谓的脏读(dirty read)表示能够读取到其它事务未提交的数据。
• 读提交：READ_COMMITTED
  • 解决了脏读问题，其它事务提交之后才能读到，但存在不可重复读问题。
• 可重复读：REPEATABLE_READ
  • 解决了不可重复读，可以达到可重复读效果，只要当前事务不结束，读取到的数据一直都是一样的。但存在幻读问题。
• 序列化：SERIALIZABLE
  • 解决了幻读问题，事务排队执行。不支持并发。

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交	有	有	有
读提交	无	有	有
可重复读	无	无	有
序列化	无	无	无

在Spring代码中如何设置隔离级别？
隔离级别在spring中以枚举类型存在：

public enum Isolation {
    DEFAULT(-1),
    READ_UNCOMMITTED(1),
    READ_COMMITTED(2),
    REPEATABLE_READ(4),
    SERIALIZABLE(8);

@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)

事务超时

@Transactional(timeout = 10)

以上代码表示设置事务的超时时间为10秒。

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，最终结果会选择回滚。

默认值-1，表示没有时间限制。

这里有个坑，事务的超时时间指的是哪段时间？

在当前事务当中，最后一条DML语句执行之前的时间。如果最后一条DML语句后面很有很多业务逻辑，这些业务代码执行的时间不被计入超时时间。

以下代码的超时不会被计入超时时间

@Transactional(timeout = 10) // 设置事务超时时间为10秒。
public void save(Account act) {
    accountDao.insert(act);
    // 睡眠一会
    try {
        Thread.sleep(1000 * 15);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

以下代码超时时间会被计入超时时间

@Transactional(timeout = 10) // 设置事务超时时间为10秒。
public void save(Account act) {
    // 睡眠一会
    try {
        Thread.sleep(1000 * 15);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    accountDao.insert(act);
}

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。

只读事务

@Transactional(readOnly = true)

将当前事务设置为只读事务，在该事务执行过程中只允许select语句执行，delete insert update均不可执行。

该特性的作用是：启动spring的优化策略。提高select语句执行效率。

如果该事务中确实没有增删改操作，建议设置为只读事务。

设置哪些异常回滚事务

@Transactional(rollbackFor = RuntimeException.class)

表示只有发生RuntimeException异常或该异常的子类异常才回滚。

设置哪些异常不回滚事务

@Transactional(noRollbackFor = NullPointerException.class)

表示发生NullPointerException或该异常的子类异常不回滚，其他异常则回滚。

事务的全注解式开发

编写一个类来代替配置文件

package com.powernode.bank;

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager;
import org.springframework.transaction.annotation.EnableTransactionManagement;

import javax.sql.DataSource;

// 代替spring.xml文件 在这个类中完成配置
@Configuration
// 组件扫描
@ComponentScan("com.powernode.bank")
// 开启事务注解
@EnableTransactionManagement
public class Spring6Config {

    // Spring框架，看到这个@Bean注解后，会调用这个被标注的方法，这个方法的返回值是一个java对象，这个java对象会自动纳入IoC容器管理。
    // 返回的对象就是Spring容器当中的一个Bean了。
    // 并且这个bean的名字是：dataSource
    @Bean(name = "dataSource")
    public DruidDataSource getDataSource(){
        DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
        dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/spring6");
        dataSource.setUsername("root");
        dataSource.setPassword("root");
        return dataSource;
    }
    @Bean(name = "jdbcTemplate")
    //Spring在调用这个方法的时候会自动给我们传递过来一个dataSource对象。
    public JdbcTemplate getJdbcTemplate(DataSource dataSource){
        JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate();
        jdbcTemplate.setDataSource(dataSource);
        return jdbcTemplate;
    }

    @Bean(name = "txManager")
    public DataSourceTransactionManager getDataSourceTransactionManager(DataSource dataSource){
        DataSourceTransactionManager txManager = new DataSourceTransactionManager();
        txManager.setDataSource(dataSource);
        return txManager;
    }
}

测试程序

@Test
public void testNoXML(){
    ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(Spring6Config.class);
    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();
    }
}

声明式事务之XML实现方式

添加aspectj的依赖

<!--spring aspects依赖 Aspectj-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aspects</artifactId>
    <version>6.0.2</version>
</dependency>

Spring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"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       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/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.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="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>

    <!--配置通知-->
    <!--在通知中要关联事务管理器-->
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager">
        <!--配置通知的相关属性-->
        <tx:attributes>
            <!--事务属性都可以在这配置-->
            <tx:method name="transfer" propagation="REQUIRED" rollback-for="java.lang.Throwable"/>
            <tx:method name="save*" propagation="REQUIRED" rollback-for="java.lang.Throwable"/>
            <tx:method name="delete*" propagation="REQUIRED" rollback-for="java.lang.Throwable"/>
            <tx:method name="update*" propagation="REQUIRED" rollback-for="java.lang.Throwable"/>
            <tx:method name="modify*" propagation="REQUIRED" rollback-for="java.lang.Throwable"/>
            <tx:method name="query*" read-only="true"/>
            <tx:method name="select*" read-only="true"/>
            <tx:method name="find*" read-only="true"/>
            <tx:method name="get*" read-only="true"/>
        </tx:attributes>
    </tx:advice>

    <!--配置切面-->
    <aop:config>
        <!--切点-->
        <aop:pointcut id="txPointcut" expression="execution(* com.powernode.bank.service..*(..))"/>
        <!--配置切面-->
        <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="txPointcut"/>
    </aop:config>
</beans>