Spring5学习笔记Spring事务处理

程序员Leo

发布于 2023-09-09 15:40:39

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# 1. 什么是事务

事务是逻辑上的一组操作，要么都执行，要么都不执行。

相信大家应该都能背上面这句话了，下面我结合我们日常的真实开发来谈一谈。

我们系统的每个业务方法可能包括了多个原子性的数据库操作，比如下面的 save() 方法中就有两个原子性的数据库操作。这些原子性的数据库操作是有依赖的，它们要么都执行，要不就都不执行。

public void save() {
	personDao.save(student);
	personDetailDao.save(studentDetail);
}

另外，需要格外注意的是：事务能否生效数据库引擎是否支持事务是关键。比如常用的 MySQL 数据库默认使用支持事务的 innodb 引擎。但是，如果把数据库引擎变为 myisam ，那么程序也就不再支持事务了

事务是保证业务操作完整性的一种数据库机制。

事务的4特点： A C I D
1. A(Atomicity) 	原子性 
2. C(Consistency) 	一致性
3. I(Isolation)		隔离性
4. D(durability) 	持久性

原子性（ Atomicity ）：事务是最小的执行单位，不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成，要么完全不起作用；
一致性（ Consistency ）：执行事务前后，数据保持一致，例如转账业务中，无论事务是否成功，转账者和收款人的总额应该是不变的；
隔离性（ Isolation ）：并发访问数据库时，一个用户的事务不被其他事务所干扰，各并发事务之间数据库是独立的；
持久性（ Durability ）：一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的，即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

🌈：只有保证了事务的持久性、原子性、隔离性之后，一致性才能得到保障。也就是说 A、I、D 是手段，C 是目的！

# 2. Spring 对事务的支持

# Spring 支持的两种事务管理

# 3.1 编程式事务管理

通过 TransactionTemplate 或者 TransactionManager 手动管理事务，实际应用中很少使用。

使用 TransactionTemplate 进行编程式事务管理的示例代码如下：

@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;
public void testTransaction() {

        transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() {
            @Override
            protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus transactionStatus) {
                try {

                    // ....  业务代码
                } catch (Exception e){
                    //回滚
                    transactionStatus.setRollbackOnly();
                }

            }
        });
}

使用 TransactionManager 进行编程式事务管理的示例代码如下：

@Autowired
private PlatformTransactionManager transactionManager;

public void testTransaction() {

  TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
          try {
               // ....  业务代码
              transactionManager.commit(status);
          } catch (Exception e) {
              transactionManager.rollback(status);
          }
}

# 3.2 声明式事务管理

这一种方式实际上比较推荐的，实际是通过 AOP 实现（基于 @Transactional 的全注解方式使用最多）。

使用 @Transactional 注解进行事务管理的示例代码如下：

public class Test {

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void method() {
        /** 做业务**/
        MethodOne mb = new MethodOne();
        MethodOne mc = new MethodOne();
        mb.bMethod();
        mc.cMethod();
    }
}

Spring 主要通过以下三个接口对事务进行管理

PlatformTransactionManager ：（平台）事务管理器，Spring 事务策略的核心。
TransactionDefinition ：事务定义信息 (事务隔离级别、传播行为、超时、只读、回滚规则)。
TransactionStatus ：事务运行状态。

我们可以把 PlatformTransactionManager 接口可以被看作是事务上层的管理者，而 TransactionDefinition 和 TransactionStatus 这两个接口可以看作是事务的描述。

PlatformTransactionManager 会根据 TransactionDefinition 的定义比如事务超时时间、隔离级别、传播行为等来进行事务管理，而 TransactionStatus 接口则提供了一些方法来获取事务相应的状态比如是否新事务、是否可以回滚等等。

# 1. PlatformTransactionManager

简称事务管理接口

PlatformTransactionManager 接口中定义了三个方法：

package org.springframework.transaction;

import org.springframework.lang.Nullable;

public interface PlatformTransactionManager {
    //获得事务
    TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition var1) throws TransactionException;
    //提交事务
    void commit(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
    //回滚事务
    void rollback(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
}

# 2. TransactionDefinition

简称事务属性

事务管理器接口 PlatformTransactionManager 通过 getTransaction(TransactionDefinition definition) 方法来得到一个事务，这个方法里面的参数是 TransactionDefinition 类，这个类就定义了一些基本的事务属性。

什么是事务属性呢？ 事务属性可以理解成事务的一些基本配置，描述了事务策略如何应用到方法上。

事务属性包含了 5 个方面：

隔离级别
传播行为
回滚规则
是否只读
事务超时

TransactionDefinition 接口中定义了 5 个方法以及一些表示事务属性的常量比如隔离级别、传播行为等等。

package org.springframework.transaction;

import org.springframework.lang.Nullable;

public interface TransactionDefinition {
    int PROPAGATION_REQUIRED = 0;
    int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;
    int PROPAGATION_MANDATORY = 2;
    int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;
    int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;
    int PROPAGATION_NEVER = 5;
    int PROPAGATION_NESTED = 6;
    int ISOLATION_DEFAULT = -1;
    int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = 1;
    int ISOLATION_READ_COMMITTED = 2;
    int ISOLATION_REPEATABLE_READ = 4;
    int ISOLATION_SERIALIZABLE = 8;
    int TIMEOUT_DEFAULT = -1;
    // 返回事务的传播行为，默认值为 REQUIRED。
    int getPropagationBehavior();
    //返回事务的隔离级别，默认值是 DEFAULT
    int getIsolationLevel();
    // 返回事务的超时时间，默认值为-1。如果超过该时间限制但事务还没有完成，则自动回滚事务。
    int getTimeout();
    // 返回是否为只读事务，默认值为 false
    boolean isReadOnly();

    @Nullable
    String getName();
}

# 3. TransactionStatus

简称事务状态

TransactionStatus 接口用来记录事务的状态该接口定义了一组方法，用来获取或判断事务的相应状态信息。

PlatformTransactionManager.getTransaction(…) 方法返回一个 TransactionStatus 对象。

TransactionStatus 接口内容如下：

public interface TransactionStatus{
    boolean isNewTransaction(); // 是否是新的事务
    boolean hasSavepoint(); // 是否有恢复点
    void setRollbackOnly();  // 设置为只回滚
    boolean isRollbackOnly(); // 是否为只回滚
    boolean isCompleted; // 是否已完成
}

# Spring 对事务的支持

⚠️ 再提醒一次：你的程序是否支持事务首先取决于数据库，比如使用 MySQL 的话，如果你选择的是 innodb 引擎，那么恭喜你，是可以支持事务的。但是，如果你的 MySQL 数据库使用的是 myisam 引擎的话，那不好意思，从根上就是不支持事务的。

MySQL 怎么保证原子性的？

我们知道如果想要保证事务的原子性，就需要在异常发生时，对已经执行的操作进行回滚，在 MySQL 中，恢复机制是通过 回滚日志（undo log） 实现的，所有事务进行的修改都会先记录到这个回滚日志中，然后再执行相关的操作。如果执行过程中遇到异常的话，我们直接利用 回滚日志 中的信息将数据回滚到修改之前的样子即可！并且，回滚日志会先于数据持久化到磁盘上。这样就保证了即使遇到数据库突然宕机等情况，当用户再次启动数据库的时候，数据库还能够通过查询回滚日志来回滚之前未完成的事务。

# Spring 对事务控制

JDBC: Connection.setAutoCommit(false); Connection.commit(); Connection.rollback(); Mybatis： Mybatis 自动开启事务 sqlSession(Connection).commit(); sqlSession(Connection).rollback(); 结论：控制事务的底层都是 Connection 对象完成的。

# 3. Spring 控制事务的开发步骤：

Spring 是通过 AOP 的方式进行事务的开发、

# 3.1 目标对象

public class XXXUserServiceImpl{
   private xxxDAO xxxDAO
   set get

   1. 原始对象 ---》 原始方法 ---》核心功能 (业务处理+DAO调用)
   2. DAO作为Service的成员变量，依赖注入的方式进行赋值
}

# 3.2 额外功能

1. org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager
2. 注入DataSource 
1. MethodInterceptor
   public Object invoke(MethodInvocation invocation){
   	  //原理：
      try{
        Connection.setAutoCommit(false);
        Object ret = invocation.proceed();
        Connection.commit();
      }catch(Exception e){
        Connection.rollback();
      }
        return ret;
   }
2. @Aspect
   @Around

# 3.3 切入点

@Transactional 事务的额外功能加入给哪些业务方法。

类上：类中所有的方法都会加入事务
方法上：这个方法会加入事务

# 3.4 组装切面

1. 切入点
2. 额外功能

<tx:annotation-driven transaction-manager=""/>

# 4. Spring 控制事务的真实编码：

搭建开发环境：

<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-tx</artifactId>
  <version>5.1.14.RELEASE</version>
</dependency>

编码：

<!-- 原始对象 -->
<bean id="userService" class="com.baizhiedu.service.UserServiceImpl">
	<property name="userDAO" ref="userDAO"/>
</bean>

<!--DataSourceTransactionManager-->
<bean id="dataSourceTransactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    <!-- 需要Connection 而Connection又在dataSource里 -->
 	<property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

@Transactional
public class UserServiceImpl implements UserService {
    private UserDAO userDAO;
<!-- 告诉Spring开启基于注解的事务管理 -->
<tx:annotation-driven transaction-manager="dataSourceTransactionManager"/>

细节：

<tx:annotation-driven transaction-manager="dataSourceTransactionManager" proxy-target-class="true"/>
进行动态代理底层实现的切换   proxy-target-class
	默认	false JDK
		 true  Cglib

# 5. Spring 的事务属性

事务属性简称 Transaction Attribute

# 5.1 什么是事务属性？

属性：描述物体特征的一系列值性别身高体重 … 事务属性：描述事务特征的一系列值

隔离属性
传播属性
只读属性
超时属性
异常属性

# 5.2 如何添加事务属性

@Transactional(isloation=,propagation=,readOnly=,timeout=,rollbackFor=,noRollbackFor=,)

# 5.3 事务属性详解

# 1. 隔离属性 (ISOLATION)

隔离属性的概念

概念：他描述了事务解决并发问题的特征
1. 什么是并发
       多个事务(用户)在同一时间，访问操作了相同的数据
       
       同一时间：0.000几秒 微小前 微小后
2. 并发会产生那些问题
       1. 脏读
       2. 不可重复读
       3. 幻影读
3. 并发问题如何解决
       通过隔离属性解决，隔离属性中设置不同的值，解决并发处理过程中的问题。

事务并发会产生的问题

脏读一个事务，读取了另一个事务中没有提交的数据。会在本事务中产生数据不一致的问题解决方案 @Transactional (isolation=Isolation.READ_COMMITTED)

不可重复读

一个事务中，多次读取相同的数据，但是读取结果不一样。会在本事务中产生数据不一致的问题注意：1 不是脏读 2 一个事务中解决方案 @Transactional (isolation=Isolation.REPEATABLE_READ) 本质：一把行锁

幻影读一个事务中，多次对整表进行查询统计，但是结果不一样，会在本事务中产生数据不一致的问题

解决方案 @Transactional (isolation=Isolation.SERIALIZABLE) 本质：表锁

总结并发安全： SERIALIZABLE > REPEATABLE_READ > READ_COMMITTED

运行效率： READ_COMMITTED > REPEATABLE_READ > SERIALIZABLE

数据库对于隔离属性的支持

| 隔离属性值 | MySQL | Oracle | | ------------------------- | ----- | ------ | | ISOLATION_READ_COMMITTED | ✅ | ✅ | | IOSLATION_REPEATABLE_READ | ✅ | ❎ | | ISOLATION_SERIALIZABLE | ✅ | ✅ |

Oracle 不支持 REPEATABLE_READ 值如何解决不可重复读？采用的是多版本比对的方式解决不可重复读的问题

默认隔离属性

ISOLATION_DEFAULT：会调用不同数据库所设置的默认隔离属性 MySQL : REPEATABLE_READ Oracle: READ_COMMITTED

查看数据库默认隔离属性

MySQL

select @@tx_isolation;

Oracle

SELECT s.sid, s.serial#,
     CASE BITAND(t.flag, POWER(2, 28))
        WHEN 0 THEN 'READ COMMITTED'
        ELSE 'SERIALIZABLE'
     END AS isolation_level
  FROM v$transaction t 
  JOIN v$session s ON t.addr = s.taddr
  AND s.sid = sys_context('USERENV', 'SID');

隔离属性在实战中的建议

推荐使用 Spring 指定的 ISOLATION_DEFAULT

MySQL repeatable_read
Oracle read_commited

未来实战中，并发访问情况，很少如果真遇到并发问题，乐观锁 Hibernate (JPA) Version MyBatis 通过拦截器自定义开发

# 2. 传播属性（PROPAGATION）

传播属性的概念：概念：他描述了事务解决嵌套问题的特征什么叫做事务的嵌套：他指的是一个大的事务中，包含了若干个小的事务问题：大事务中融入了很多小的事务，他们彼此影响，最终就会导致外部大的事务，丧失了事务的原子性

传播属性的值极其用法： | 传播属性的值 | 外部不存在事务 | 外部存在事务 | 用法 | 备注 | | ------------- | -------------- | -------------------------- | ------------------------------------------------------- | -------------- | | REQUIRED | 开启新的事务 | 融合到外部事务中 | @Transactional (propagation = Propagation.REQUIRED) | 增删改方法 | | SUPPORTS | 不开启事务 | 融合到外部事务中 | @Transactional (propagation = Propagation.SUPPORTS) | 查询方法 | | REQUIRES_NEW | 开启新的事务 | 挂起外部事务，创建新的事务 | @Transactional (propagation = Propagation.REQUIRES_NEW) | 日志记录方法中 | | NOT_SUPPORTED | 不开启事务 | 挂起外部事务 | @Transactional (propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED) | 及其不常用 | | NEVER | 不开启事务 | 抛出异常 | @Transactional (propagation = Propagation.NEVER) | 及其不常用 | | MANDATORY | 抛出异常 | 融合到外部事务中 | @Transactional (propagation = Propagation.MANDATORY) | 及其不常用 |
默认传播属性： Propagation.REQUIRED
推荐传播属性的使用方式增删改方法：直接使用默认值 REQUIRED 查询操作：显示指定传播属性的值为 SUPPORTS

# 3. 只读属性 (readOnly)

针对于只进行查询操作的业务方法，可以加入只读属性，提供运行效率

默认值：false

# 4. 超时属性 (timeout)

指定了事务等待的最长时间

为什么事务进行等待？当前事务访问数据时，有可能访问的数据被别的事务进行加锁的处理，那么此时本事务就必须进行等待。
等待时间秒
如何应用 @Transactional (timeout=2)
超时属性的默认值 -1 最终由对应的数据库来指定

# 5. 异常属性

Spring 事务处理过程中默认对于 RuntimeException 及其子类采用的是回滚的策略默认对于 Exception 及其子类采用的是提交的策略 rollbackFor = {java.lang.Exception,xxx,xxx} noRollbackFor = @Transactional(rollbackFor = {java.lang.Exception.class},noRollbackFor = {java.lang.RuntimeException.class}) 建议：实战中使用 RuntimeExceptin 及其子类使用事务异常属性的默认值

# 5.4 事务属性常见配置总结

隔离属性默认值
传播属性 Required (默认值) 增删改 Supports 查询操作
只读属性 readOnly false 增删改 true 查询操作
超时属性默认值 -1
异常属性默认值

增删改操作 @Transactional 查询操作 @Transactional (propagation=Propagation.SUPPORTS,readOnly=true)

# 5.5 基于标签的事务配置方式 (事务开发的第二种形式)

基于注解 @Transaction 的事务配置回顾

<bean id="userService" class="com.baizhiedu.service.UserServiceImpl">
  <property name="userDAO" ref="userDAO"/>
</bean>

<!--DataSourceTransactionManager-->
<bean id="dataSourceTransactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
  <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

@Transactional(isolation=,propagation=,...)
public class UserServiceImpl implements UserService {
    private UserDAO userDAO;

<tx:annotation-driven transaction-manager="dataSourceTransactionManager"/>

基于标签的事务配置：

<bean id="userService" class="com.baizhiedu.service.UserServiceImpl">
  <property name="userDAO" ref="userDAO"/>
</bean>

<!--DataSourceTransactionManager-->
<bean id="dataSourceTransactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
  <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

<!-- 事务属性 -->
<tx:advice id="txAdvice" transacation-manager="dataSourceTransactionManager">
    <tx:attributes>
          <tx:method name="register" isoloation="",propagation=""></tx:method>
          <tx:method name="login" .....></tx:method>
          等效于 
          @Transactional(isolation=,propagation=,)
          public void register(){
        
          }
      
    </tx:attributes>
</tx:advice>

<aop:config>
     <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.baizhiedu.service.UserServiceImpl.register(..))"></aop:pointcut>
     <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="pc"></aop:advisor>
</aop:config>

基于标签的事务配置在实战中的应用方式

<bean id="userService" class="com.baizhiedu.service.UserServiceImpl">
  <property name="userDAO" ref="userDAO"/>
</bean>

<!--DataSourceTransactionManager-->
<bean id="dataSourceTransactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
  <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

编程时候 service中负责进行增删改操作的方法 都以modify开头
                       查询操作 命名无所谓 
<tx:advice id="txAdvice" transacation-manager="dataSourceTransactionManager">
    <tx:attributes>
          <tx:method name="register"></tx:method>
          <tx:method name="modify*"></tx:method>
          <tx:method name="*" propagation="SUPPORTS"  read-only="true"></tx:method>
    </tx:attributes>
</tx:advice>

应用的过程中，service放置到service包中
<aop:config>
     <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.baizhiedu.service..*.*(..))"></aop:pointcut>
     <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="pc"></aop:advisor>
</aop:config>
              查询操作 命名无所谓 
<tx:advice id="txAdvice" transacation-manager="dataSourceTransactionManager">
    <tx:attributes>
          <tx:method name="register"></tx:method>
          <tx:method name="modify*"></tx:method>
          <tx:method name="*" propagation="SUPPORTS"  read-only="true"></tx:method>
    </tx:attributes>
</tx:advice>

应用的过程中，service放置到service包中
<aop:config>
     <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.baizhiedu.service..*.*(..))"></aop:pointcut>
     <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="pc"></aop:advisor>
</aop:config>

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