前言
什么是事务?根据 维基百科事务 介绍,数据库事务(简称:事务)是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单位,由一个有限的数据库操作序列构成。简单来说,事务就是将一系列操作当成一个不可拆分的执行逻辑单元,这些要么都成功,要么都失败。事务具有4个属性:原子性、一致性、隔离性、持久性。称为ACID特性。
Spring 事务
在使用 Spring 进行开发过程中,一般都会使用 Spring 来进行事务的控制,接下来就来看下 Spring 使用事务的详细过程,包括事务的传播方式等。本文根据 官方文档 的介绍,结合例子来进行说明。
Spring 事务支持两种方式,编程式事务和声明式事务,下面的栗子会使用声明式事务来举例,即使用 @Transactional 注解的方式.
栗子
首先来看个简单栗子,后面再来对事务的一些属性进行详细的分析和介绍。
1、
首先来看下两个数据库表结构 user 表和 address 表:
user 表:
address表:
2、Spring 配置文件启动事务:
1<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
2<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
3 <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
4</bean>
5<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource" destroy-method="close">
6 <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
7 <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/tsmyk"/>
8 <property name="username" value="root"/>
9 <property name="password" value="root"/>
10</bean>
3、定义需要事务执行的方法:
1public class UserServiceImpl implements IUserService {
2
3 private JdbcTemplate jdbcTemplate;
4 public void setDataSource(DataSource dataSource) {
5 this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
6 }
7
8 @Transactional
9 @Override
10 public void add(User user) throws RuntimeException {
11 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
12 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
13 jdbcTemplate.update(sql, args);
14 throw new RuntimeException("保存出现异常...");
15 }
16}
这里使用 JdbcTemplate 来操作数据库
4、在上述的配置文件中配置该 bean:
1<bean id="txUserService" class="main.tsmyk.transaction.UserServiceImpl">
2 <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
3</bean>
5、单元测试:
1@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
2@ContextConfiguration("/resources/myspring.xml")
3public class TestTransaction {
4
5 @Autowired
6 private IUserService userServiceImpl;
7
8 @Test
9 public void test1() throws RuntimeException {
10 User user = new User("xiaoqi", 20, 1, 1000, "java");
11 userServiceImpl.add(user);
12 }
13}
6、运行结果会抛出异常:
7、此时数据库的数据还是原来的。
上述的栗子中,在 add() 方法加上了事务注解 @Transactional ,当该方法抛出异常的时候,数据库会进行回滚,数据插入失败。
事务的原理
Spring 事务是使用 AOP 来实现的,在执行目标方法之前和之后,我们可以进行一些增强操作,而这恰恰可以符合事务的使用情况,在目标方法执行成功后,提交事务,失败的时候,回滚事务。当然,我们还可以通过 AOP 来自定义事务的行为。从概念上讲,在事务代理上调用方法看起来如下所示:
当客户端调用的时候,调用的是代理对象,在执行目标方法之前,会创建事务,即事务增强,之后会执行我们自定义的增强行为(如果有的话,可以在事务增强之前或之后执行),之后执行目标方法,执行目标方法之后,又会执行自定义增强和事务增强,事务要么提交要么回滚,之后再返回给客户端;这就是它的一个流程,和 分析 AOP 的流程是一致的。
Spring 事务详解
事务只会对 public 方法有效,对 protected,private 和 package-visible 的方法,事务不会有效,在 proxy 模式下,如果是对象内部的方法自我调用,则调用的内部方法事务也不会生效.
下面通过栗子来验证下方法的自我调用看下事务是否生效
1public class UserServiceImpl implements IUserService {
2
3 private JdbcTemplate jdbcTemplate;
4 public void setDataSource(DataSource dataSource) {
5 this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
6 }
7
8 @Override
9 public void add(User user) throws RuntimeException {
10 this.add_2(user);
11 }
12
13 @Transactional
14 @Override
15 public void add_2(User user) throws RuntimeException {
16 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
17 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
18 jdbcTemplate.update(sql, args);
19 throw new RuntimeException("保存出现异常2...");
20 }
21}
现在 add() 方法调用 add_2() 方法,add() 方法不加事务,而 add_2() 方法添加了事务,此时客户端调用 add() 方法:
虽然 add_2() 方法抛出了异常,但是不会回滚,数据还是成功的插入:
这是为什么呢?因为 add() 方法通过 this 来调用 add_2() 方法,而 this 代表的是目标对象而不是代理对象,所以 this.add_2() 不会被代理,也就不会被事务控制,即事务不生效;这种情况下,怎么使 add_2() 也被事务进行控制呢?当然不能使用 this 来调用了,而是使用 代理对象 来调用: ((IUserService)AopContext.currentProxy()).add_2(user) ,但是,使用这种方式有个前提,需要把我们的代理对象暴露出来,放到 ThreadLocal 中,即在 配置文件 配置 expose-proxy 属性,即 <aop:aspectj-autoproxy expose-proxy=“true”/>。如下所示:
1<aop:aspectj-autoproxy expose-proxy="true"/>
2<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" mode="proxy"/>
3@Override
4public void add(User user) throws RuntimeException {
5 ((IUserService)AopContext.currentProxy()).add_2(user);
6}
7
8@Transactional
9@Override
10public void add_2(User user) throws RuntimeException {
11 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
12 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
13 jdbcTemplate.update(sql, args);
14 throw new RuntimeException("保存出现异常2...");
15}
再运行上面的测试代码,会发现,事务回滚了,数据插入失败。
如果我们在 add() 方法和 add_2() 方法都加上注解,且通过 this 来调用 add_2() 方法,事务会不会生效呢?
1@Transactional
2@Override
3public void add(User user) throws RuntimeException {
4 this.add_2(user);
5}
6
7@Transactional
8@Override
9public void add_2(User user) throws RuntimeException {
10 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
11 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
12 jdbcTemplate.update(sql, args);
13 throw new RuntimeException("保存出现异常2...");
14}
运行上面的测试代码,事务是生效的,这是因为它们属于同一个事务,且 add() 方法被事务进行管理。
@Transactional 注解可以放在接口上,接口方法上,类上,类的 public 方法上,但是 Spring 建议的是 @Transactional 尽量放在 类 或 类方法上,而不建议放在接口或接口方法;这是为什么呢?我们知道,事务是通过 Spring AOP 来实现的,而 Spring AOP 是通过动态代理来实现的,而 Spring 使用的动态代理主要有 JDK 动态代理和 CGLIB 代理,JDK 动态代理主要代理接口,这时 把 @Transactional 放在接口或接口方法上,事务是有效的;而 CGLIB 代理则是代理类,通过继承的方式来实现,这时把 @Transactional 放在接口或接口方法上,则事务就不会生效:
1@Transactional
2public interface IUserService{
3 void add(Useruser) throws RuntimeException;
4}
针对该配置方式,把事务注解放在接口上,则只会对 JDK 代理有效
1@Transactional
2@Override
3public void add(Useruser) throws RuntimeException{
4 String sql="insert into user(name,age,sex,money,job) values(?,?,?,?,?)";
5 Object[] args=new Object[] {user.getName(),user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(),user.getJob()};
6 jdbcTemplate.update(sql,args);
7 throw new RuntimeException("保存出现异常...");
8}
把事务注解放在实现类上,则对 CGLIB 和 JDK 代理都有效
使用 CGLIB 代理,需要配置 proxy-target-class 属性为true:
<tx:annotation-driven proxy-target-class=“true”/>
<tx:annotation-driven/> 的属性
<tx:annotation-driven/> 标签用来表示开启事务功能,它有 4 个属性:
<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" mode="proxy" proxy-target-class="true" order="1"/>
-
transaction-manager :事务管理器的名称,默认为 transactionManager,因为可以不写,如果管理器的名称不是这个才需要写。
-
mode : 模式,两种,proxy 模式和 aspectj 模式,proxy 仅适用于通过代理进入的方法调用,aspectj 适用于任何类型的方法调用
-
proxy-target-class : 使用 CGLIB 进行代理,代理类而不是代理接口
-
order:代理顺序
@Transactional 属性
@Transactional 有很多属性来控制事务的行为,共 9 个属性
属性 | 类型 | 描述 | 默认值 |
---|---|---|---|
value | String | 该事务对应的事务管理器 | transactionManager |
propagation | 枚举:Propagation | 事务传播方式 | REQUIRED |
isolation | 枚举: Isolation | 事务隔离级别 | DEFAULT |
readOnly | boolean | 读/写 与 只读 | false |
timeout | int(以秒为单位) | 超时时间 | -1 |
rollbackFor | Class对象数组 | 需要回滚的异常 | 空数组 {} |
rollbackForClassName | 类名数组 | 需要回滚的异常类名 | 空数组 {} |
noRollbackFor | Class对象数组 | 不需要回滚的异常 | 空数组 {} |
noRollbackForClassName | 类名数组 | 不需要回滚的异常类名 | 空数组 {} |
事务的名称就是方法的全限定名,无法设置
事务的传播方式
接下来看下事务的传播方式,事务的传播方式在 Spring 事务中非常重要,需要理解清楚,否则有时候事务不回滚不知道问题出在哪里。
事务的传播方式使用 propagation 属性来表示,它是一个枚举类型,共有 7 个,即事务的传播方式有 7 种:
1public enum Propagation {
2 REQUIRED //required:需要事务,如果事务不存在,则创建一个新事务
3 REQUIRES_NEW //required_new:需要创建一个新事务,如果已存在事务,则把当前事务挂起
4 NESTED //nested:嵌套事务
5 SUPPORTS //supports:支持事务,如果没有事务,则以非事务的方式运行
6 NOT_SUPPORTED //not_supported:不支持事务,以非事务的方式运行,如果存在事务,则挂起
7 NEVER //never:不支持事务,如果存在事务,则抛出异常
8 MANDATORY //mandatory:支持事务,如果没有事务,则抛出异常
9}
下面以栗子的方式来验证这几种传播方式,数据库的相关表结构还是文章开头的 user表和 address 表,代码如下:
1public class UserServiceImpl implements IUserService {
2 private JdbcTemplate jdbcTemplate;
3 public void setDataSource(DataSource dataSource) {this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);}
4
5 @Autowired
6 private IAddressService addressService;
7
8 @Override
9 public void addUser(User user) throws RuntimeException {
10 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
11 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
12 jdbcTemplate.update(sql, args);
13 addressService.addAddress(3, "shanghai");
14 }
15}
16
17public class AddressServiceImpl implements IAddressService {
18 private JdbcTemplate jdbcTemplate;
19 public void setDataSource(DataSource dataSource) {this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);}
20
21 @Override
22 public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
23 String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
24 Object[] args = new Object[]{id, name};
25 jdbcTemplate.update(sql, args);
26 throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
27 }
28}
29
30// 测试代码
31@Test
32public void testUser() throws RuntimeException {
33 User user = new User("xiaoqi", 20, 1, 1000, "java");
34 userServiceImpl.addUser(user);
35}
即就是在 UserServiceImpl 的 addUser() 方法里面调用 AddressServiceImpl 的 addAddress() 方法
REQUIRED
required 这种传播方式,它是需要在事务中运行的,如果事务不存在,则创建一个新事务
在 addAddress() 方法加上注解 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED),如下所示:
1public void addUser(User user) throws RuntimeException {
2 String sql = “insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)”;
3 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
4 jdbcTemplate.update(sql, args);
5 addressService.addAddress(3, “shanghai”);
6}
7
8@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
9public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
10 String sql = “insert into address(id, name) values (?, ?)”;
11 Object[] args = new Object[]{id, name};
12 jdbcTemplate.update(sql, args);
13 throw new RuntimeException(“保存Address出现异常…”);
14}
因为 addUser 没要添加事务,所以 addAddress 会创建一个新事务,运行上面的测试代码,日志如下(IDEA 把 log4j 日志输出到文件查看):
可以看到,第一步,执行user插入操作,插入成功,并没有创建事务,第二步,创建事务,事务名称为 main.tsmyk.transaction.AddressServiceImpl.addAddress,执行 address 插入,插入成功,又因为 address 抛出异常,所以 address 插入进行回滚,回滚的数据库连接是 515809288,即执行 address 插入的连接,并没有回滚 user 插入的连接,所以结果是 user 正常插入,而 address 插入失败。为什么addUser 没有进行回滚呢,因为 它又没有在事务中运行,自然就不会回滚了。
在 addUser 和addAddress 方法都加上注解 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED),如下所示:
1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
3 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
4 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
5 jdbcTemplate.update(sql, args);
6 addressService.addAddress(3, "shanghai");
7}
8
9@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
10public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
11 String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
12 Object[] args = new Object[]{id, name};
13 jdbcTemplate.update(sql, args);
14 throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
15}
运行测试代码,日志如下:
可以看到,首先会创建事务,名称为 addUser 的全限定名,获取数据库连接 418958713,之后会在该连接中执行 user 和 address 的插入操作,即在同一个事务中,address 插入抛出异常,进行回滚,回滚的是连接 418958713,所以 user 和 address 的操作都会被回滚,都插入失败。
如果在 addUser 调用 addAddress 的时候,进行异常的捕获,addUser 会进行回滚嘛?如下:
1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
3 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
4 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
5 jdbcTemplate.update(sql, args);
6 try {
7 addressService.addAddress(3, "shanghai");
8 }catch (Exception e){}
9}
10
11@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
12public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
13 String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
14 Object[] args = new Object[]{id, name};
15 jdbcTemplate.update(sql, args);
16 throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
17}
运行日志如下:
可以看到,它们还是在同一个事务中运行,同一个连接中进行插入,回滚的是同一个连接,所以都会插入失败,即使进行了异常捕获。
总结:所以 REQUIRED 这种传播方式,必须要在事务中运行,不存在事务,则创建一个,即使进行的异常的捕获,外部还是会进行回滚,这是因为虽然在每个方法都加上了事务注解,看起来是独立的事务,可是都会映射到底层数据库中的同一个物理事务中,所以只要有一个进行了回滚,则都会进行回滚。
REQUIRES_NEW
required_new,需要创建一个新事务,如果已存在事务,则把当前事务挂起
在 addUser 方法加上注解 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
在 addAddress 方法加上注解 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
3 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
4 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
5 jdbcTemplate.update(sql, args);
6 addressService.addAddress(3, "shanghai");
7}
8
9@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
10public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
11 String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
12 Object[] args = new Object[]{id, name};
13 jdbcTemplate.update(sql, args);
14 throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
15}
运行日志如下:
可以看到,创建了两个事务,获取了两个数据库连接 1164799006 和 418958713,当执行 address 插入的时候,会把已经存在的事务挂起,新创建一个事务进行运行,当 address 插入抛出异常的时候,这两个事务都进行了回滚,所以都会插入失败。
在 addUser 调用 addAddress 的时候,进行异常捕获,则会怎么样呢?
1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
3 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
4 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
5 jdbcTemplate.update(sql, args);
6 try {
7 addressService.addAddress(3, "shanghai");
8 }catch (Exception e){}
9}
10
11@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
12public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
13 String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
14 Object[] args = new Object[]{id, name};
15 jdbcTemplate.update(sql, args);
16 throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
17}
运行日志如下:
可以看到,还是创建两个事务,获取了两个连接,进行异常捕获了之后,只会回滚一个事务,
总结:REQUIRES_NEW 它是创建了一个新的事务进行运行,它们是完全独立的事务范围,对应到底层数据库的物理事务也是不同的,所以它们可以独立提交或回滚,外部事务不受内部事务的回滚状态的影响; 对于上述栗子来说,如果 addAddress 抛异常且 addUser 不进行异常捕获,则两个事务都会进行回滚,如果 addUser 进行了异常捕获,则 addUser 可以进行提交的,它们是两个独立的事务;如果 addAddress 执行成功,外层的 addUser 执行失败,则 addUser 会回滚,则内部执行成功的 addAddress 不会回滚。
NESTED
nested,嵌套事务,它是外部事务的一个子事务,新建一个子事务进行运行;它们并不是独立,如果外部事务提交,则嵌套事务也会提交,外部事务回滚,则嵌套事务也会回滚。嵌套事务主要支持 saveponit 保存点。
在addUser方法加上注解@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
在addAddress方法加上注解@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
3 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
4 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
5 jdbcTemplate.update(sql, args);
6 addressService.addAddress(3, "shanghai");
7}
8
9@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
10public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
11 String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
12 Object[] args = new Object[]{id, name};
13 jdbcTemplate.update(sql, args);
14 throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
15}
运行日志如下:
可以看到,新建了两个事务,一个是 nested 嵌套事务,而且只是获取了一个数据库连接 418958713,在同一个连接中执行两条SQL,当 addAddress 出现异常进行回滚的时候,只是回滚到 savepoint 保存到,由于外层的 addUser 没有进行异常捕获,所以外部事务回滚,即回滚连接 418958713。
如果在外层进行异常捕获,则外层的 addUser会插入成功嘛?
1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
3 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
4 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
5 jdbcTemplate.update(sql, args);
6 try {
7 addressService.addAddress(3, "shanghai");
8 }catch (Exception e){}
9}
10
11@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
12public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
13 String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
14 Object[] args = new Object[]{id, name};
15 jdbcTemplate.update(sql, args);
16 throw new RuntimeException("保存Address出现异常...");
17}
运行日志如下:
可以看到,内层的事务会回滚到 savepoint 保存点,而外层的事务则可以正常提交,结果就是 address 插入失败,user 插入成功。
现在如果内层的 addAddress 执行成功,不抛异常,外层的 addUser 抛异常,则 内层的 addAddress 会回滚嘛?
1@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
2public void addUser(User user) throws RuntimeException {
3 String sql = "insert into user(name, age, sex, money, job) values (?, ?, ?, ?, ?)";
4 Object[] args = new Object[]{user.getName(), user.getAge(),user.getSex(),user.getMoney(), user.getJob()};
5 jdbcTemplate.update(sql, args);
6 addressService.addAddress(3, "shanghai");
7 throw new RuntimeException("保存User出现异常...");
8}
9
10@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
11public void addAddress(int id, String name) throws RuntimeException{
12 String sql = "insert into address(id, name) values (?, ?)";
13 Object[] args = new Object[]{id, name};
14 jdbcTemplate.update(sql, args);
15}
运行日志如下:
如果外部事务回滚了,内部事务也会回滚,因为它们属于同一个底层数据库的物理事务。
总结:嵌套事务, 它是已经存在事务的子事务. 嵌套事务开始执行时, 它将取得一个savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 将回滚到此savepoint. 嵌套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交. 使用NESTED 有限制,它只支持 JDBC,且数据库要支持 savepoint 保存点,还要 JDBC 的驱动在3.0以上
SUPPORTS
supports,支持事务,如果没有事务,则以非事务的方式运行
NOT_SUPPORTED
not_supported,不支持事务,以非事务的方式运行,如果存在事务,则挂起
NEVER
never,不支持事务,如果存在事务,则抛出异常
MANDATORY
mandatory,支持事务,如果没有事务,则抛出异常
这几种传播方式比较好理解,就不把栗子贴出来了。
事务的隔离级别
事务的隔离级别使用 isolation 表示,它是一个枚举 Isolation
1public enum Isolation {
2
3 DEFAULT // 默认的隔离级别,和底层数据库有关,MySQL 是可重复读(Repeated Read)
4 READ_UNCOMMITTED // 读未提交,允许脏读,可能读取到其他会话中未提交事务修改的数据
5 READ_COMMITTED // 读已提交,只能读取到已经提交的数据
6 REPEATABLE_READ // 可重复读,该隔离级别消除了不可重复读,但是还存在幻象读
7 SERIALIZABLE // 序列化,完全串行化的读,每次读都需要获得表级共享锁,读写相互都会阻塞
8
9}
总结
- Spring 事务原理:
Spring 事务是通过 Spring AOP 来实现的,还可以通过 AOP 来自定义事务的行为。
- 事务注解 @Transactional
事务注解 @Transactional 可以放在接口上,接口方法上,类上,类的public方法上,如果放在接口或接口方法上,则只会对 JDK 代理有效,对 CGLIB 代理无效,我们知道,事务是通过 Spring AOP 来实现的,而 Spring AOP是通过动态代理来实现的,而Spring 使用的动态代理主要有 JDK 动态代理和 CGLIB 代理,JDK 动态代理主要代理接口,这时 把 @Transactional 放在接口或接口方法上,事务是有效的;而 CGLIB 代理则是代理类,通过继承的方式来实现,这时把 @Transactional 放在接口或接口方法上,则事务就不会生效的。
- 内部调用事务不生效的解决方法
一是把该方法放到其他的对象中,不过不太实用,二是不通过 this 来调用方法,而是通过代理来调用,如 AopContext.currentProxy().xxxx ,但是,使用这种方式有个前提,需要把我们的代理对象暴露出来,放到 ThreadLocal 中,即在 配置文件配置 expose-proxy 属性,即<aop:aspectj-autoproxy expose-proxy=“true”/>
- 事务的传播方式,7 种
1REQUIRED //required:需要事务,如果事务不存在,则创建一个新事务
2REQUIRES_NEW //required_new:需要创建一个新事务,如果已存在事务,则把当前事务挂起
3NESTED //nested:嵌套事务
4SUPPORTS //supports:支持事务,如果没有事务,则以非事务的方式运行
5NOT_SUPPORTED //not_supported:不支持事务,以非事务的方式运行,如果存在事务,则挂起
6NEVER //never:不支持事务,如果存在事务,则抛出异常
7MANDATORY //mandatory:支持事务,如果没有事务,则抛出异常
REQUIRED : 必须要在事务中运行,不存在事务在,则创建一个,即使进行的异常的捕获,外部还是会进行回滚,这是因为虽然在每个方法都加上了事务注解,看起来是独立的事务,可是都会映射到底层数据库中的同一个物理事务中,所以只要有一个进行了回滚,则都会进行回滚。
REQUIRES_NEW 它是创建了一个新的事务进行运行,它们是完全独立的事务范围,对应到底层数据库的物理事务也是不同的,所以它们可以独立提交或回滚,外部事务不受内部事务的回滚状态的影响.
NESTED 嵌套事务, 它是已经存在事务的子事务. 嵌套事务开始执行时, 它将取得一个 savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 将回滚到此 savepoint. 嵌套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交. 使用 NESTED 有限制,它只支持 JDBC,且数据库要支持 savepoint 保存点,还要 JDBC 的驱动在3.0以上。
- 事务的隔离级别
1DEFAULT // 默认的隔离级别,和底层数据库有关,MySQL 是可重复读(Repeated Read)
2READ_UNCOMMITTED // 读未提交,允许脏读,可能读取到其他会话中未提交事务修改的数据
3READ_COMMITTED // 读已提交,只能读取到已经提交的数据
4REPEATABLE_READ // 可重复读,该隔离级别消除了不可重复读,但是还存在幻象读
5SERIALIZABLE // 序列化,完全串行化的读,每次读都需要获得表级共享锁,读写相互都会阻塞
事务不生效
事务不生效问题经常出现在我们使用 Spring 声明式事务中,主要原因是因为对 Spring 事务管理机制和 声明式事务实现原理不够了解所致,下面我们一起来看下常见误区:
Case1:类内部访问
场景描述:A 类的 a1 方法没有标注 @Transactional,a2 方法标注 @Transactional,在 a1里面调用 a2;事务不生效。
举例说明:
@Service
public class TestService {
public void test(){
doSomething1();
}
@Transactional
public void doSomething1(){
// 数据库操作
}
}
在 test() 方法中调用被 @Transaction 注解标注的 doSomething1() 方法
@RestController
public class TestController {
@Resource
private TestService testService;
@GetMapping("/test")
public void test() {
testService.test();
}
}
当进行调用 testService.test() 时,doSomething1() 方法的事务不会生效。
原因解释:
因为 @Transactional 的工作机制是基于 AOP 实现,AOP 是使用动态代理实现的。如果通过代理调用doSomething1(),通过 AOP 会前后进行增强,增强的逻辑其实就是在 doSomething1() 的前后别加上开启、提交事务的逻辑。
而现在是在 test() 方法中直接调用 this.doSomething1(),this 指向 TestService 的非代理对象,不会经过 AOP 的事务增强操作。也就是类内部调用事务方法,不会通过代理方式访问。
解决方法也很简单,这里介绍一个通用的处理方式,那就是在 本类中获取 Spring IoC 容器,使用依赖查找的方式从容器中直接获取 当前代理对象。如下:
@Service
public class TestService implements ApplicationContextAware {
private ApplicationContext applicationContext;
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
this.applicationContext = applicationContext;
}
public void test() {
// 从Spring IoC 容器中获取代理类
TestService testService = applicationContext.getBean(TestService.class);
// 调用代理类目标方法
testService.doSomething1();
}
@Transactional
public void doSomething1() {
// 数据库操作
System.out.println("doSomething1 数据库操作。。。");
}
}
除了上述方法,我们还可以 通过 AopContext 获取代理对象来调用:
@Service
public class TestService {
public void test() {
// 获取当前类的代理对象
TestService testServiceProxy = ((TestService)AopContext.currentProxy())
// 调用代理类目标方法
testServiceProxy.doSomething1();
}
@Transactional
public void doSomething1() {
// 数据库操作
System.out.println("doSomething1 数据库操作。。。");
}
}
Case2:非 public 可重载方法
场景描述:
在 Spring Bean 的非 public 方法上,添加 @Transactional 注解不会生效。
举例说明:
@Service
public class TestService {
@Transactional
protected void doSomething2(){
// 数据库操作
}
@Transactional
public final void doSomething3(){
// 数据库操作
}
@Transactional
public static void doSomething4(){
// 数据库操作
}
}
doSomething2() 被 protected 修饰符修饰,导致事务不会生效;
doSomething3() 被 final 修饰,导致事务不生效;
doSomething4() 被 static 修饰,导致事务不会生效。
@RestController
public class TestController {
@Resource
private TestService testService;
@GetMapping("/test")
public void test() {
testService.doSomething2();
testService.doSomething3();
testService.doSomething4();
}
}
实际使用时,这三种场景不太容易出现,因为 IDEA 会有提醒: 被 @Transactional 标注的方法必须可被重载。
原因解释:
Spring 要求被代理方法必须是 public 的并且是可被重载的。至于深层次的原理,源码部分会给你解读。
Case3:异常不匹配(重点)
场景描述:
@Transactional 没有设置 rollbackFor = Exception.class 属性或者指定异常类型和方法抛出的异常类型不匹配。
举例说明:
@Service
public class TestService {
@Transactional
public void doSomething5() throws Exception {
// 数据库操作
throw new Exception("发生异常");
}
}
原因解释:
Spring 事务默认只捕获 uncheck exception,即只会回滚 RuntimeException(运行时异常)和Error(错误),对于普通的 Exception(非运行时异常),它不会回滚。
Case4:多线程
场景描述:
在 Spring 事务方法中开启线程操作数据库,不受主线程事务控制。
举例说明:
下面给出两个不同的Case,一个是子线程 ok,父线程抛异常;一个是子线程抛异常,主线程 ok。
@Transactional
public void doSomething6() {
// 数据库操作
// 开启子线程
new Thread(() -> {
doDb();
}).start();
// 主线程异常
throw new RuntimeException("父线程异常");
}
父线程抛出线程,事务回滚。因为子线程是独立存在,和父线程不在同一个事务中,所以子线程的修改并不会被回滚。
@Transactional
public void doSomething7() {
// 数据库操作
// 开启子线程
new Thread(() -> {
doDb();
throw new RuntimeException("子线程异常");
}).start();
}
由于子线程的异常不会被外部的线程捕获,所以父线程不抛异常,事务回滚没有生效。
原因解释:
Spring事务控制是通过 AOP 动态代理,在方法开始是开启一个事务,并把该事务放在当前前程上下文中进行传递,开启子线程事务无法传递。导致子线程事务失效。至于深层次的原理,源码部分会给你解读。
Case5:嵌套事务未捕获异常
Spring 传播属性中的嵌套事务是通过 JDBC 提供 SavePoint 来实现的。PROPAGATION_REQUIRES_NEW 和 PROPAGATION_NESTED 比较容易混淆:
PROPAGATION_REQUIRES_NEW:启动一个新的, 不依赖于环境的 “内部” 事务. 这个事务将被完全 commited 或 rolled back 而不依赖于外部事务, 它拥有自己的隔离范围, 自己的锁, 等等. 当内部事务开始执行时, 外部事务将被挂起, 内务事务结束时, 外部事务将继续执行。PROPAGATION_NESTED: 开始一个 “嵌套的” 事务, 它是已经存在事务的一个真正的子事务.潜套事务开始执行时, 它将取得一个 savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 我们将回滚到此savepoint. 嵌套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交。如果外部事务 commit, 嵌套事务也会被 commit, 这个规则同样适用于 rollback。
场景描述:
一个事务方法A调用另一个嵌套事务方法B,嵌套事务方法A 异常,不希望影响 事务方法B
举例说明:
public class TestService {
@Resource
private TagRepository tagRepository;
// 默认隔离级别
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void doSomething8() {
tagRepository.upsert("doSomething8", TagType.UNKNOWN);
((TestService) AopContext.currentProxy()).doSomething9();
}
@Transactional(propagation = Propagation.NESTED, rollbackFor = RuntimeException.class)
public void doSomething9() {
tagRepository.upsert("doSomething9", TagType.UNKNOWN);
throw new RuntimeException("doSomething9 exception");
}
}
这种情况使用了嵌套的内部事务,原本是希望调用 doSomething9()方法时,如果出现了异常,只回滚doSomething9()方法里的内容,不回滚 doSomething8里的内容,即回滚保存点。但实际上,doSomething8 也回滚了。
原因解释:
因为doSomething9方法出现了异常,没有手动捕获,会继续往上抛,到外层 doSomething8 方法的代理方法中捕获了异常。所以,这种情况是直接回滚了整个事务,不只回滚单个保存点。
可以将内部嵌套事务放在 try/catch 中,并且不继续往上抛异常。这样就能保证,如果内部嵌套事务中出现异常,只回滚内部事务,而不影响外部事务。
// 默认隔离级别
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void doSomething8() {
tagRepository.upsert("doSomething8", TagType.UNKNOWN);
try {
((TestService) AopContext.currentProxy()).doSomething9();
} catch (Exception e) {
System.out.println("捕获 doSomething9 异常");
}
}
这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到了分支执行的效果。嵌套事务执行异常,自动回滚到保存点,在外部事务捕获异常,做其他逻辑处理。
Case6:事务传播属性使用理解不当
场景描述:
事务方法A 调用事务方法B,期望事务B回滚,事务A也回滚。
举例说明:
// 默认隔离级别
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void doSomething8() {
tagRepository.upsert("doSomething8", TagType.UNKNOWN);
applicationContext.getBean(TestService.class).doSomething9();
throw new RuntimeException("doSomething9 exception");
}
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW, rollbackFor = RuntimeException.class)
public void doSomething9() {
tagRepository.upsert("doSomething9", TagType.UNKNOWN);
}
这种情况下,doSomething9 事务为 PROPAGATION_REQUIRES_NEW ,所以与PROPAGATION_REQUIRED 不会有任何关系。不会因为对方的执行情况影响事务的结果,因为他们根本就是两个事务。
原因解释:
PROPAGATION_REQUIRES_NEW 配置下,当内部事务开始执行时, 外部事务将被挂起, 内务事务结束时, 外部事务将继续执行。外部事务异常不会影响内部事务。
Case7:自己吞掉了异常
场景描述:
在事务方法中 try…catch 住异常没有向外抛出,导致事务不生效。
举例说明:
@Transactional
protected void test(){
// 数据库操作
try {
doOther();
} catch (Exception e) {
log.error("xxx");
}
}
原因解释:
Spring 事物处理是通过 AOP try…catch 代理方法,根据异常信息来回滚事物的,如果没检测到异常,也便不会回滚事物了。
大事务问题
@Transactional注解一般加在某个业务方法上,会导致整个业务方法都在同一个事务中,粒度太粗,不好控制事务范围,是出现大事务问题的最常见的原因。
大事务常见问题?
所谓大事务就是事务流程较长的事务,大事务会造成许多性能问题:
- 死锁
- 锁定太多的数据,造成大量的阻塞和锁超时
- 执行时间长,容易造成主从延迟
- 回滚时间长
- 并发情况下,数据库连接池容易被占满
- undo log日志膨胀,不仅增加了存储的空间,而且可能降低查询的性能
最主要的影响数据库连接池容易被撑爆,导致大量线程等待,造成请求无响应或请求超时。
如何查询大事务?
select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>10
如何避免大事务问题?
这里我总结了如下几点:
1、少用 @Transactional 注解
@Transactional注解一般加在某个业务方法上,会导致整个业务方法都在同一个事务中,粒度太粗,不好控制事务范围,是出现大事务问题的最常见的原因。可以使用我们上面介绍到的编程式事务,在spring项目中使用 TransactionTemplate 手动执行事务。
2、将查询方法放到事务外
如果出现大事务,可以将查询(select)方法放到事务外,也是比较常用的做法,因为一般情况下这类方法是不需要事务的。如下面代码:
@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
public void save(User user) {
queryData1();
queryData2();
addData1();
updateData2();
}
可以将queryData1和queryData2两个查询方法放在事务外执行,将真正需要事务执行的代码才放到事务中,比如:addData1和updateData2方法,这样就能有效的减少事务的粒度。
该怎么拆分呢? 多数人可能会想到下面这样:
public void save(User user) {
queryData1();
queryData2();
doSave();
}
@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
public void doSave(User user) {
addData1();
updateData2();
}
这个例子是非常经典的错误,这种直接方法调用的做法事务不会生效,这和我们前面在 Spring 事务不生效一章中介绍的 Case1 一模一样,这种错误经常会在日常开发中出现。即使有经验的开发人员稍不注意,就会采坑。
因此,我们更推荐使用下面方法重构实现:
@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;
public void save(final User user) {
queryData1();
queryData2();
transactionTemplate.execute((status) => {
addData1();
updateData2();
return Boolean.TRUE;
})
}
3、事务中避免远程调用
我们在接口中调用其他系统的接口是不能避免的,由于网络不稳定,这种远程调的响应时间可能比较长,如果远程调用的代码放在某个事务中,这个事务就可能是大事务。当然,远程调用不仅仅是指调用接口,还有包括:发MQ消息,或者连接redis、mongodb保存数据等。
@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
public void save(User user) {
callRemoteApi();
addData1();
sendMq();
}
远程调用的代码可能耗时较长,切记一定要放在事务之外。
@Resource
private TransactionTemplate transactionTemplate;
public void save(User user) {
callRemoteApi();
transactionTemplate.execute((status) => {
addData1();
return Boolean.TRUE;
}) ;
sendMq();
}
有些朋友可能会问,远程调用的代码不放在事务中如何保证数据一致性呢?这就需要建立:重试+补偿机制,达到数据最终一致性了。
4、事务中避免一次性处理太多数据
如果一个事务中需要处理的数据太多,也会造成大事务问题。比如为了操作方便,你可能会一次批量更新1000条数据,这样会导致大量数据锁等待,特别在高并发的系统中问题尤为明显。
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void saveList(List<User> userList) {
insert(userList);
}
解决办法是分页处理,1000条数据,分50页,一次只处理20条数据,这样可以大大减少大事务的出现。
public void saveList(List<User> userList) {
Lists.partition(userList, 20)
.forEach(users -> {
transactionTemplate.execute(transactionStatus -> {
return insert(users);
});
});
}
Spring 事务使用最佳实践
Spring 声明式事务适合简单的事务场景,使用方便,但是容易采坑,当使用 Spring 声明式事务时,请仔细检查确认一下几个方面:
- @Transactional 注解必须明确指定回滚异常 rollbackFor = XXX.class
- 该事物方法必须是通过代理类访问
- 确保异常被抛出
对于一些不便于使用 声明式事务的场景,我们推荐使用 编程式事物管理来控制事务。 使用编程式事务管理几乎不需要注意什么,编程上事务可以让我们更加细粒度的控制事务范围,并且可以很好的避免声明式事物带来的一些坑。
编程式事务使用最佳实践
编程式事务虽然使用起来相比声明式事务有些繁琐,但是借助于 TransactionTemplate 我们也能很容易的实现事务控制逻辑。这里我们建议,尽量使用 编程式事务 TransactionTemplate 替代声明式事务使用。
原理分析
源码分析
Spring的事务框架将开发过程中事务管理相关的关注点进行适当的分离,通过Spring的事务框架,我们可以按照统一的编程模型来进行事务编程。
下面我们简要分析下其中关键源码,想要系统了解 Spring 抽象事务管理器可以参考这篇文章:
Spring 三部曲(三):Spring 的 数据访问
Spring 事务的设计理念的基本原则是:让 事务管理 与 数据访问,相分离。Spring 把事务管理当做一种横切关注点,基于 Spring AOP 提供了一个事务拦截器 TransactionInterceptor ,在业务方法执行开始之前开启一个事务,当方法执行完成或者异常退出的时候就提交事务或者回滚事务。在拦截器方法: org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAspectSupport#invokeWithinTransaction 中处理事务逻辑。
第二步是判断是声明式事务还是编程式事务,else 逻辑走编程式事务处理:
非 public 方法导致事务不生效原因
上面分析到,拦截器调用了方法 getTransactionAttribute(),主要是为了获取 txAttr 变量,它是用于读取 @Transactional 的配置,如果这个 txAttr = null,后面就不会走事务逻辑,我们看一下这个变量的含义:
直接进入 getTransactionAttribute(),重点关注获取事务配置的方法。
异常不匹配原因
我们继续回到事务的核心逻辑,因为主方法抛出 Exception() 异常,进入事务回滚的逻辑:
当没有设置 rollbackFor 属性时,默认只对 RuntimeException 和 Error 的异常执行回滚。
这里只对关键源码进行简要分析,如果想了解更多关于 Spring 事务处理的细节,可以自行 debug,走一遍 Spring 事务处理流程,将会更加印象深刻。1