Spring系列之事物是如何管理的

2021 年 9 月 2 日
笔记
spring, springboot, Spring事务

前言

我们都知道Spring给我们提供了很多抽象，比如我们在操作数据库的过程中，它为我们提供了事物方面的抽象，让我们可以非常方便的以事物方式操作数据库。不管你用JDBC、Mybatis、Hibernate等任何一种方式操作数据库，也不管你使用DataSource还是JTA的事物，Spring事物抽象管理都能很好的把他统一在一起。接下来看一下事物的抽象核心接口

Spring事务抽象

PlatformTransactionManager是事物管理器接口

//事务管理器接口有以下几个接口，获取事物信息，提交和回滚
public interface PlatformTransactionManager {
    TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition var1) throws TransactionException;

    void commit(TransactionStatus var1) throws TransactionException;

    void rollback(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
}

常见的事物管理器有以下几种

DataSourceTransactionManager
HibernateTransactionManager
JtaTransactionManager
这些管理器都实现了PlatformTransactionManager中的三个接口，实现逻辑略有差别，但是对用户来讲区别不大

定义事物的一些参数：
一些事物的参数在TransactionDefinition.java中，详情如下：

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;
		//默认隔离级别，和数据库的隔离级别一致
    int ISOLATION_DEFAULT = -1;
    int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = 1;
    int ISOLATION_READ_COMMITTED = 2;
    int ISOLATION_REPEATABLE_READ = 4;
    int ISOLATION_SERIALIZABLE = 8;
		//默认不超时
    int TIMEOUT_DEFAULT = -1;
}

下面两张图对这些参数进行了说明：
7种事务传播特性：

四种事务隔离级别：
在看事务隔离级别前需要先了解下什么是脏读、不可重复读、幻读
脏读： 脏读就是一个事物未提交的数据，被另外一个事物读到了，显然这种情况不可接受
不可重复读： 不可重复读是指在一个事务内，多次读同一数据，前后读取的结果不一致。
幻读： 事务A对表中的一个数据进行了修改，这种修改涉及到表中的全部数据行。同时事务B也修改了这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据。那么就会发生操作事务A的用户发现表中还存在没有修改的数据行，就好像发生了幻觉一样
知道了以上几个概念，我们来看看隔离级别：

这里我们可以看到，Spring并不是提供了所有的事物管理的实现，而是提供了标准的事物管理器的操作接口PlatformTransactionManager，并且规范了其行为，具体的事物实现由各个平台自行实现。这就是Spring的事物抽象。

Spring之编程式事物

Spring提供了TransactionTemplate工具类可以很方便的使用编程式事务。默认情况下TransactionTemplate使用的是DataSourceTransactionManager。
在Spring上下文中，我们不配置TransactionTemplate这个bean，也能获取到TransactionTemplate。比如下面的例子。

@Service
public class UserInfoService {

    @Resource
    private UserInfoDAO userInfoDAO;
    @Autowired
    private TransactionTemplate transactionTemplate;
    
    public void updateUser1(){
        transactionTemplate.execute(transactionStatus -> {
            userInfoDAO.updateUserName(1,"zhangsanfeng");
            transactionTemplate.execute(transactionStatus2 -> {
                userInfoDAO.updateUserName(2,"lisi");
                return null;
            });
            return null;
        });
    }
}

由于Spring默认的事物传播特性是PROPAGATION_REQUIRED，我们来做一下验证，看是不是这样

上面两幅图可以看出，TransactionStatus中的newTransaction属性，第一个是true，第二个是false，正好符合PROPAGATION_REQUIRED所描述的情况。其他的传播特性可以自己去验证。

声明式事物

除了编程式事物外，Spring还为我们提供了声明式事物。使用@Transactional注解。
@Transactional 可以作用于接口、接口方法、类以及类方法上。当作用于类上时，该类的所有 public 方法将都具有该类型的事务属性，同时，我们也可以在方法级别使用该注解来覆盖类级别的定义。

虽然 @Transactional 注解可以作用于接口、接口方法、类以及类方法上，但是 Spring 建议不要在接口或者接口方法上使用该注解，因为这只有在使用基于接口的代理时它才会生效。另外， @Transactional 注解应该只被应用到 public 方法上，这是由 Spring AOP 的本质决定的。如果你在 protected、private 或者默认可见性的方法上使用 @Transactional 注解，这将被忽略，也不会抛出任何异常。

@Transactional的rollbackFor属性可以设置一个 Throwable 的数组，用来表明如果方法抛出这些异常，则进行事务回滚。默认情况下如果不配置rollbackFor属性，那么事务只会在遇到RuntimeException的时候才会回滚。
下面的代码事物就不会生效：

    @Transactional
    public void updateUser2() throws Exception {
        int r1 = userInfoDAO.updateUserName(1,"wanger");
        int r2 = userInfoDAO.updateUserName(2,"mawu");
        if (r2==1){
            throw new Exception();
        }
    }

如果我们把抛出的异常改成RuntimeException，这时候事物就会生效了。或者指定异常让事物生效，比如 @Transactional(rollbackFor = Exception.class),这样碰到所有的异常事物都会生效了。

为什么加了@Transactional注解事物就生效了？

这是因为Spring容器会为加了这个注解的对象生成一个代理对象，实际调用的时候，实际上是调用的代理对象。代理对象的实现了AOP的增强，实现了事物的实现。

通过注解怎么实现指定的传播特性和隔离级别的？

public @interface Transactional {
    @AliasFor("transactionManager")
    String value() default "";

    @AliasFor("value")
    String transactionManager() default "";

    String[] label() default {};

    Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;

    int timeout() default -1;

    String timeoutString() default "";

    boolean readOnly() default false;

    Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};

    String[] rollbackForClassName() default {};

    Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};

    String[] noRollbackForClassName() default {};
}

代码中可以看出，我们可以指定隔离级别和传播特性，在Spring为我们生成代理类的时候，会读取这些属性，体现在增强逻辑中。

事物失效的8种情况及解决办法

数据库引擎不支持事务

这里以 MySQL 为例，其 MyISAM 引擎是不支持事务操作的，InnoDB 才是支持事务的引擎，一般要支持事务都会使用 InnoDB，这时候选择支持事物的数据库即可（好像是废话，哈哈哈）

没有被 Spring 管理

这个好像没什么可说的，脱离了Spring的管理，还谈什么Spring事物管理。

方法不是 public 的

@Transactional 只能用于 public 的方法上，否则事务不会失效，如果要用在非 public 方法上，可以开启 AspectJ 代理模式。

数据源没有配置事务管理器

相当于没开启事务管理，如果不是Springboot情况需要进行如下操作。

@Bean
public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) {
    return new DataSourceTransactionManager(dataSource);
}

如果是SpringBoot，在启动类上直接加上注解@EnableTransactionManagement即可。

传播特性配错了

传播特性配置成，Propagation.NOT_SUPPORTED或者Propagation.NOT_SUPPORTED，改成支持事物的传播特性即可。

异常类型错误

因为默认的异常类型是运行时异常，如果抛出了其他异常就不生效。
解决方式：
1、将异常改成运行时异常
2、指定异常进行事物回滚，如：@Transactional(rollbackFor = Exception.class)

异常被吃掉了

如果你代码这么写,事物不生效：

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {
        int r1 = userInfoDAO.updateUserName(1,"3");
        int r2 = userInfoDAO.updateUserName(2,"4");
        if (r2==1){
            throw new RuntimeException();
        }
        try {
            
        }catch (Exception e){
            
        }
    }

解决办法：必须要抛出异常，否则Spring事务管理，不会走到回滚逻辑

类内部调用

@Service
public class UserInfoService {
    public void justUpdate(){
        updateUser2();
    }
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {

    }
}

上述代码不生效，因为内部调用不会涉及到代理类的调用，更不会有AOP的增强，因此不会生效。
解决办法：
1、自注入

@Service
public class UserInfoService {
   @Autowired
    private UserInfoService userInfoService;
    public void justUpdate(){
        userInfoService.updateUser2();
    }
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {

    }
}

2、Spring上下文

@Service
public class UserInfoService {
    ApplicationContext applicationContext;
    public void justUpdate(){
		   UserInfoService userInfoService = (UserInfoService) applicationContext.getBean("userInfoService");
        userInfoService.updateUser2();
    }
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {
    }
}

3、获取他的代理类，直接调用代理类

@Service
public class UserInfoService {
    public void justUpdate(){
		   ((UserInfoService) AopContext.currentProxy()).updateUser2();
    }
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {
    }
}

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