Spring——spring事务原理与实战

摘要

Spring 为事务管理提供了丰富的功能支持。Spring 事务管理分为编程式和声明式两种。编程式事务指的是通过编码方式实现事务；声明式事务基于 AOP，将具体的逻辑与事务处理解耦。生命式事务管理使业务代码逻辑不受污染，因此实际使用中声明式事务用的比较多。声明式事务有两种方式，一种是在配置文件（XML）中做相关的事务规则声明，另一种是基于 @Transactional 注解的方式。本文着重介绍基于详细的介绍spring的事务管理。

一、事务基本原理

事务是逻辑上的一组操作，要么都执行，要么都不执行。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，在我们日常工作中，涉及到事务的场景非常多，一个 service 中往往需要调用不同的 dao 层方法，这些方法要么同时成功要么同时失败，我们需要在 service 层确保这一点。说到事务最经典也经常被拿出来说例子就是转账了。假如小明要给小红转账 1000 元，这个转账会涉及到两个关键操作就是：

1. 将小明的余额减少 1000 元。
2. 将小红的余额增加 1000 元。

万一在这两个操作之间突然出现错误比如银行系统崩溃或者网络故障，导致小明余额减少而小红的余额没有增加，这样就不对了。事务就是保证这两个关键操作要么都成功，要么都要失败。

public class OrdersService {
	private AccountDao accountDao;

	public void setOrdersDao(AccountDao accountDao) {
		this.accountDao = accountDao;
	}

  @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED,
                isolation = Isolation.DEFAULT, readOnly = false, timeout = -1)
	public void accountMoney() {
    //小红账户多1000
		accountDao.addMoney(1000,xiaohong);
		//模拟突然出现的异常，比如银行中可能为突然停电等等
    //如果没有配置事务管理的话会造成，小红账户多了1000而小明账户没有少钱
		int i = 10 / 0;
		//小王账户少1000
		accountDao.reduceMoney(1000,xiaoming);
	}
}

1.1 事务的特性（ACID）原则

• 原子性（Atomicity）： 一个事务（transaction）中的所有操作，或者全部完成，或者全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。即，事务不可分割、不可约简。
• 一致性（Consistency）： 在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设约束、触发器、级联回滚等。
• 隔离性（Isolation）： 数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别，包括未提交读（Read uncommitted）、提交读（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（Serializable）。
• 持久性（Durability）: 事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失。

1.2 事务的隔离级别与解决方案

1.2.1 数据库并发的问题

• 丢失更新
• 脏读
• 不可重复读
• 幻读

为了说明并发事务时可能会出现的问题，我们用时间点和事务操作表格的方式来举例。

丢失更新：A事务撤销时，把已经提交的B事务的更新数据覆盖了。

以上的示例演示了第一类丢失更新问题，事务B虽然成功了，但是它所做的更新没有被永久存储，这种并发问题是由于完全没有隔离事务造成的。当两个事务更新相同的数据时，如果一个事务被提交，另一个事务却撤销，那么会连同第一个事务所做的更新也被撤销了。（这是绝对避免出现的事情） 事务A的开始时间和结束时间包含事务B的开始和结束时间,事务A回滚事务的同时,把B的已经提交的事务也回滚的,这是避免的,这就是第一类丢失更新。

丢失更新：A事务提交时，把已经提交的B事务的更新数据覆盖了。

第二类丢失更新和第一类的区别实际上是对数据的影响是由A事务的撤销还是提交造成的，它和不可重复读(下面介绍)本质上是同一类并发问题，通常把它看做是不可重复读的一个特例。两个或多个事务查询同一数据。然后都基于自己的查询结果更新数据，这时会造成最后一个提交的更新事务，将覆盖其它已经提交的更新事务。

脏读：读到未提交更新的数据

A事务查询到了B事务未提交的更新数据，A事务依据这个查询结果继续执行相关操作。但是接着B事务撤销了所做的更新，这会导致A事务操作的是脏数据，以上的示例中T5时刻产生了脏读，最终导致A事务提交时账户余额的不正确，可能有人会有疑问，B事务还没有提交或撤销，T5时刻A事务为什么能读到已经改变的数据，这里要说的是，数据表中的数据是实时改变的，事务只是控制数据的最终状态，也就是说如果没有正确的隔离级别，在更新操作语句结束后，即使事务未完成，其他事务就已经可以读取到改变的数据值了。现在为止:所有的数据库都避免脏读操，可以用两个Mysql会话试验一下以上的操作，在默认的隔离级别下（REPEATABLE-READ），A事务在T5时刻读取到的余额为1000元，不会是500元。

不可重复读：读到已经提交更新的数据，但一个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据。

幻读：读到已提交插入数据，幻读与不可重复读类似，幻读是查询到了另一个事务已提交的新插入数据，而不可重复读是查询到了另一个事务已提交的更新数据。

A事务第一次查询时，没有问题，第二次查询时查到了B事务已提交的新插入数据，这导致两次查询结果不同。

不可重复读和幻读的区别： 简单来说，不可重复读是由于数据修改引起的，幻读是由数据插入或者删除引起的。不可重复读，是指在数据库访问中，一个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据。这是由于查询时系统中其他事务修改的提交而引起的。比如事务T1读取某一数据，事务T2读取并修改了该数据，T1为了对读取值进行检验而再次读取该数据，便得到了不同的结果。
一种更易理解的说法是：在一个事务内，多次读同一个数据。在这个事务还没有结束时，另一个事务也访问该同一数据。那么，在第一个事务的两次读数据之间。由于第二个事务的修改，那么第一个事务读到的数据可能不一样，这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的，因此称为不可重复读，即原始读取不可重复。

所谓幻读，是指事务A读取与搜索条件相匹配的若干行。事务B以插入或删除行等方式来修改事务A的结果集，然后再提交。幻读是指当事务不是独立执行时发生的一种现象，例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改，比如这种修改涉及到表中的“全部数据行”。同时，第二个事务也修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入“一行新数据”。那么，以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还有没有修改的数据行，就好象发生了幻觉一样.一般解决幻读的方法是增加范围锁RangeS，锁定检锁范围为只读，这样就避免了幻读。

1.2.2 事务的隔离级别：

• 未提交读（Read uncommitted）：

当数据库系统使用READ UNCOMMITTED隔离级别时，一个事务在执行过程中可以看到其他事务没有提交的新插入的记录，而且还能看到其他事务没有提交的对已有记录的更新。
以上的四种隔离级别按从高到底排序，你可能会说，选择SERIALIZABLE，因为它最安全！没错，它是最安全，但它也是最慢的！四种隔离级别的安全性与性能成反比！最安全的性能最差，最不安全的性能最好！

• 提交读（read committed）

当数据库系统使用READ COMMITTED隔离级别时，一个事务在执行过程中可以看到其他事务已经提交的新插入的记录，而且还能看到其他事务已经提交的对已有记录的更新。

• 可重复读（repeatable read）

当数据库系统使用REPEATABLE READ隔离级别时，一个事务在执行过程中可以看到其他事务已经提交的新插入的记录，但是不能看到其他事务对已有记录的更新

• 串行化（Serializable）

当数据库系统使用SERIALIZABLE隔离级别时，一个事务在执行过程中完全看不到其他事务对数据库所做的更新。当两个事务同时操作数据库中相同数据时，如果第一个事务已经在访问该数据，第二个事务只能停下来等待，必须等到第一个事务结束后才能恢复运行。因此这两个事务实际上是串行化方式运行。

大多数关系数据库默认使用Read committed的隔离级别，Mysql InnoDB默认使用Read repeatable的隔离级别，这和Mysql replication 机制使用Statement日志格式有关。各数据库隔离级别的实现也是有差别的，例如Oracle支持Read committed 和Serializable两种隔离级别，另外可以通过使用读快照在Read committed级别上禁止不可重复读问题；MySQL默认采用RR隔离级别，SQL标准是要求RR解决不可重复读的问题，但是因为MySQL采用了gap lock，所以实际上MySQL的RR隔离级别也解决了幻读的问题，也就是Mysql InnoDB在Read repeatable级别上使用next-key locking 策略来避免幻读现象的产生。

二、Spring 事务原理

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。

那么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将之前未完成的事务。

2.1 Spring 支持两种方式的事务管理

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，但是对于你理解 Spring 事务管理原理有帮助。使用TransactionTemplate 进行编程式事务管理的示例代码如下：

package com.zhuangxiaoyan.spring.srcode.transaction;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.transaction.TransactionStatus;
import org.springframework.transaction.support.TransactionCallbackWithoutResult;
import org.springframework.transaction.support.TransactionTemplate;

/**
 * @Classname TransactionTest
 * @Description 使用TransactionTemplate 进行编程式事务管理的示例代码如下：
 * @Date 2022/5/1 21:47
 * @Created by xjl
 */
public class Transaction {

    @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();
                }

            }
        });
    }
}

package com.zhuangxiaoyan.spring.srcode.transaction;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import org.springframework.transaction.TransactionStatus;
import org.springframework.transaction.support.DefaultTransactionDefinition;

/**
 * @Classname TransactionManager
 * @Description TODO
 * @Date 2022/5/1 21:49
 * @Created by xjl
 */
public class TransactionManager {

    @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);
        }
    }
}

声明式事务管理：推荐使用（代码侵入性最小），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：

@Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED)
    public void method(){
        Admin admin=new Admin();
    }

2.2 Spring 事务管理接口介绍

Spring 框架中，事务管理相关最重要的 3 个接口如下：

• 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

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

PlatformTransactionManager:事务管理接口。

Spring 并不直接管理事务，而是提供了多种事务管理。Spring 事务管理器的接口是： PlatformTransactionManager 。通过这个接口，Spring 为各个平台如JDBC(DataSourceTransactionManager)、Hibernate(HibernateTransactionManager)、JPA(JpaTransactionManager)等都提供了对应的事务管理器，但是具体的实现就是各个平台自己的事情了。

PlatformTransactionManager 接口的具体实现如下:

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;
}

这里多插一嘴。为什么要定义或者说抽象出来PlatformTransactionManager这个接口呢？主要是因为要将事务管理行为抽象出来，然后不同的平台去实现它，这样我们可以保证提供给外部的行为不变，方便我们扩展。

TransactionDefinition: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

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();
}

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
}

2.3 spring 事务传播机制

事务传播行为：事务传播行为是为了解决业务层方法之间互相调用的事务问题。当事务方法被另一个事务方法调用时，必须指定事务应该如何传播。例如：方法可能继续在现有事务中运行，也可能开启一个新事务，并在自己的事务中运行。

spring事务的传播机制底层原理是，当前事务将当前connection连接存在在Threadlocal变量，其他线程获取当前线程的当前事务的connection，实现共享连接。进行共享事务。

当事务方法被另一个事务方法调用时，必须指定事务应该如何传播。例如：方法可能继续在现有事务中运行，也可能开启一个新事务，并在自己的事务中运行。举个例子：我们在 A 类的aMethod（）方法中调用了 B 类的 bMethod() 方法。这个时候就涉及到业务层方法之间互相调用的事务问题。如果我们的 bMethod()如果发生异常需要回滚，如何配置事务传播行为才能让 aMethod()也跟着回滚呢？这个时候就需要事务传播行为的知识了，如果你不知道的话一定要好好看一下。

Class A {
   @Transactional(propagation = Propagation.****)
    public void aMethod {
        //do something
        B b = new B();
        b.bMethod();
    }
}

Class B {
    @Transactional(propagation = Propagation.****)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

2.3.1 TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED

使用的最多的一个事务传播行为，我们平时经常使用的@Transactional注解默认使用就是这个事务传播行为。如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务。也就是说：

• 如果外部方法没有开启事务的话，Propagation.REQUIRED修饰的内部方法会新开启自己的事务，且开启的事务相互独立，互不干扰。
• 如果外部方法开启事务并且被Propagation.REQUIRED的话，所有Propagation.REQUIRED修饰的内部方法和外部方法均属于同一事务 ，只要一个方法回滚，整个事务均回滚。

Class A {
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
    public void aMethod {
        //do something
        B b = new B();
        b.bMethod();
    }
}

Class B {
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

如果我们上面的aMethod()和bMethod()使用的都是Propagation.REQUIRED传播行为的话，两者使用的就是同一个事务，只要其中一个方法回滚，整个事务均回滚。

2.3.2 TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW

创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。也就是说不管外部方法是否开启事务，Propagation.REQUIRES_NEW修饰的内部方法会新开启自己的事务，且开启的事务相互独立，互不干扰。

Class A {
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
    public void aMethod {
        //do something
        B b = new B();
        b.bMethod();
    }
}

Class B {
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRES_NEW)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

如果我们上面的bMethod()使用PROPAGATION_REQUIRES_NEW事务传播行为修饰，aMethod还是用PROPAGATION_REQUIRED修饰的话。如果aMethod()发生异常回滚，bMethod()不会跟着回滚，因为 bMethod()开启了独立的事务。但是，如果 bMethod()抛出了未被捕获的异常并且这个异常满足事务回滚规则的话,aMethod()同样也会回滚，因为这个异常被 aMethod()的事务管理机制检测到了。

2.3.3 TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED

嵌套事务呈现父子事务概念，二者之间是有关联的，核心思想就是子事务不会独立提交，而是取决于父事务，当父事务提交，那么子事务才会随之提交；如果父事务回滚，那么子事务也回滚。如果当前存在事务，就在嵌套事务内执行；如果当前没有事务，就执行与TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。也就是说：

• 在外部方法开启事务的情况下,在内部开启一个新的事务，作为嵌套事务存在。
• 如果外部方法无事务，则单独开启一个事务，与 PROPAGATION_REQUIRED 类似。

Class A {
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
    public void aMethod {
        //do something
        B b = new B();
        b.bMethod();
    }
}

Class B {
    @Transactional(propagation=PROPAGATION.NESTED)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

如果 bMethod() 回滚的话，aMethod()也会回滚。

PROPAGATION_REQUIRES_NEW内层事务执行完就立即提交。

PROPAGATION_NESTED 子事务执行完，不会立即提交，而是等待外层事务完成后一起提交。

2.3.4 TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY

• 如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常。（mandatory：强制性）

Class A {
    @Transactional(propagation=Propagation.MANDATORY)
    public void aMethod {
        //do something
        B b = new B();
        b.bMethod();
    }
}

Class B {
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

如上所示：bMethod方式是无事务的。那么在执行的aMethod的时候将会报错。

2.3.5 TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS

• 如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行。

Class A {
    @Transactional(propagation=Propagation.SUPPORTED)
    public void aMethod {
        //do something
        B b = new B();
        b.bMethod();
    }
}

Class B {
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

正如上所示，bMethod()方式是有事务的，aMethod()那就加入到该事务中，bMethod()如果是没有事务，那就将的aMethod()将以非事务的方式的进行。

2.3.6 TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED

• 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。

Class A {
    @Transactional(propagation=Propagation.NOT_SUPPORTED)
    public void aMethod {
        //do something
        B b = new B();
        b.bMethod();
    }
}

Class B {
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

正如上所示，bMethod()是有事务的，那么在aMethod()的时候执行的将原理的事务挂起，aMethod的方式将以五事务的当时执行。换一换话说，如果是aMethod发送错误的时候，不会影响bMethod（）是否回滚。

2.3.7 TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER

• 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。

Class A {
    @Transactional(propagation=Propagation.NEVER)
    public void aMethod {
        //do something
        B b = new B();
        b.bMethod();
    }
}

Class B {
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRED)
    public void bMethod {
       //do something
    }
}

正如上所示：bMethod()是有事务的，如果执行aMethod()的时候将会报错。

2.4 事务的超时属性

所谓事务超时，就是指一个事务所允许执行的最长时间，如果超过该时间限制但事务还没有完成，则自动回滚事务。在 TransactionDefinition 中以 int 的值来表示超时时间，其单位是秒，默认值为-1。

// 使用底层交易系统的默认超时时间 超时时间
	int TIMEOUT_DEFAULT = -1;

2.5 事务只读属性

package org.springframework.transaction;

import org.springframework.lang.Nullable;

public interface TransactionDefinition {
    ......
    // 返回是否为只读事务，默认值为 false
    boolean isReadOnly();

}

对于只有读取数据查询的事务，可以指定事务类型为 readonly，即只读事务。只读事务不涉及数据的修改，数据库会提供一些优化手段，适合用在有多条数据库查询操作的方法中。

为什么我一个数据查询操作还要启用事务支持呢？

• MySQL 默认对每一个新建立的连接都启用了autocommit模式。在该模式下，每一个发送到 MySQL 服务器的sql语句都会在一个单独的事务中进行处理，执行结束后会自动提交事务，并开启一个新的事务。但是，如果你给方法加上了Transactional注解的话，这个方法执行的所有sql会被放在一个事务中。如果声明了只读事务的话，数据库就会去优化它的执行，并不会带来其他的什么收益。如果不加Transactional，每条sql会开启一个单独的事务，中间被其它事务改了数据，都会实时读取到最新值。
• 如果你一次执行单条查询语句，则没有必要启用事务支持，数据库默认支持 SQL 执行期间的读一致性；
• 如果你一次执行多条查询语句，例如统计查询，报表查询，在这种场景下，多条查询 SQL 必须保证整体的读一致性，否则，在前条 SQL 查询之后，后条 SQL 查询之前，数据被其他用户改变，则该次整体的统计查询将会出现读数据不一致的状态，此时，应该启用事务支持

2.6 事务回滚规则

这些规则定义了哪些异常会导致事务回滚而哪些不会。默认情况下，事务只有遇到运行期异常（RuntimeException 的子类）时才会回滚，Error 也会导致事务回滚，但是，在遇到检查型（Checked）异常时不会回滚。

 如果你想要回滚你定义的特定的异常类型的话，可以这样：

@Transactional(rollbackFor= MyException.class)

2.7 @Transactional 注解使用详解

1. 方法 ：推荐将注解使用于方法上，不过需要注意的是：该注解只能应用到 public 方法上，否则不生效。
2. 类 ：如果这个注解使用在类上的话，表明该注解对该类中所有的 public 方法都生效。
3. 接口 ：不推荐在接口上使用。

@Transactional 的常用配置参数

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface Transactional {

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

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

	Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

	Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;

	int timeout() default TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT;

	boolean readOnly() default false;

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

	String[] rollbackForClassName() default {};

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

	String[] noRollbackForClassName() default {};

}

2.8 spring事务实现与底层实现原理

@Transactional 的工作机制是基于 AOP 实现的，AOP 又是使用动态代理实现的。如果目标对象实现了接口，默认情况下会采用 JDK 的动态代理，如果目标对象没有实现了接口,会使用 CGLIB 动态代理。如果一个类或者一个类中的 public 方法上被标注@Transactional 注解的话，Spring 容器就会在启动的时候为其创建一个代理类，在调用被@Transactional 注解的 public 方法的时候，实际调用的是，TransactionInterceptor 类中的 invoke()方法。这个方法的作用就是在目标方法之前开启事务，方法执行过程中如果遇到异常的时候回滚事务，方法调用完成之后提交事务。

public abstract class TransactionSynchronizationManager {
    private static final Log logger = LogFactory.getLog(TransactionSynchronizationManager.class);
    private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources = new NamedThreadLocal("Transactional resources");
    private static final ThreadLocal<Set<TransactionSynchronization>> synchronizations = new NamedThreadLocal("Transaction synchronizations");
    private static final ThreadLocal<String> currentTransactionName = new NamedThreadLocal("Current transaction name");
    private static final ThreadLocal<Boolean> currentTransactionReadOnly = new NamedThreadLocal("Current transaction read-only status");
    private static final ThreadLocal<Integer> currentTransactionIsolationLevel = new NamedThreadLocal("Current transaction isolation level");
    private static final ThreadLocal<Boolean> actualTransactionActive = new NamedThreadLocal("Actual transaction active");
}

createAopProxy() 方法 决定了是使用 JDK 还是 Cglib 来做动态代理，源码如下：

public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {

	@Override
	public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
		if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
			Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
			if (targetClass == null) {
				throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
						"Either an interface or a target is required for proxy creation.");
			}
			if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
				return new JdkDynamicAopProxy(config);
			}
			return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
		}
		else {
			return new JdkDynamicAopProxy(config);
		}
	}
  .......
}

三、spring事务失效问题

在某些业务场景下，如果一个请求中，需要同时写入多张表的数据。为了保证操作的原子性（要么同时成功，要么同时失败），避免数据不一致的情况，我们一般都会用到spring事务。确实，spring事务用起来贼爽，就用一个简单的注解：@Transactional，就能轻松搞定事务。我猜大部分小伙伴也是这样用的，而且一直用一直爽。

3.1 Spring AOP 自调用问题

若同一类中的其他没有 @Transactional 注解的方法内部调用有 @Transactional 注解的方法，有@Transactional 注解的方法的事务会失效。这是由于Spring AOP代理的原因造成的，因为只有当 @Transactional 注解的方法在类以外被调用的时候，Spring 事务管理才生效。MyService 类中的method1()调用method2()就会导致method2()的事务失效。

@Service
public class MyService {

private void method1() {
     method2();
     //......
}

@Transactional
 public void method2() {
     //......
}

}

解决办法就是避免同一类中自调用或者使用 AspectJ 取代 Spring AOP 代理。

• @Transactional 注解只有作用到 public 方法上事务才生效，不推荐在接口上使用；
• 避免同一个类中调用 @Transactional 注解的方法，这样会导致事务失效；
• 正确的设置 @Transactional 的 rollbackFor 和 propagation 属性，否则事务可能会回滚失败;
• 被 @Transactional 注解的方法所在的类必须被 Spring 管理，否则不生效；
• 底层使用的数据库必须支持事务机制，否则不生效；

3.2 事务不生效

3.2.1 访问权限问题

众所周知，java的访问权限主要有四种：private、default、protected、public，它们的权限从左到右，依次变大。但如果我们在开发过程中，把有某些事务方法，定义了错误的访问权限，就会导致事务功能出问题，例如：

@Service
public class UserService {
    
    @Transactional
    private void add(UserModel userModel) {
         saveData(userModel);
         updateData(userModel);
    }
}

我们可以看到add方法的访问权限被定义成了private，这样会导致事务失效，spring要求被代理方法必须是public的。说白了，在AbstractFallbackTransactionAttributeSource类的computeTransactionAttribute方法中有个判断，如果目标方法不是public，则TransactionAttribute返回null，即不支持事务。也就是说，如果我们自定义的事务方法（即目标方法），它的访问权限不是public，而是private、default或protected的话，spring则不会提供事务功能

protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method, @Nullable Class<?> targetClass) {
    // Don't allow no-public methods as required.
    if (allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
      return null;
    }

    // The method may be on an interface, but we need attributes from the target class.
    // If the target class is null, the method will be unchanged.
    Method specificMethod = AopUtils.getMostSpecificMethod(method, targetClass);

    // First try is the method in the target class.
    TransactionAttribute txAttr = findTransactionAttribute(specificMethod);
    if (txAttr != null) {
      return txAttr;
    }

    // Second try is the transaction attribute on the target class.
    txAttr = findTransactionAttribute(specificMethod.getDeclaringClass());
    if (txAttr != null && ClassUtils.isUserLevelMethod(method)) {
      return txAttr;
    }

    if (specificMethod != method) {
      // Fallback is to look at the original method.
      txAttr = findTransactionAttribute(method);
      if (txAttr != null) {
        return txAttr;
      }
      // Last fallback is the class of the original method.
      txAttr = findTransactionAttribute(method.getDeclaringClass());
      if (txAttr != null && ClassUtils.isUserLevelMethod(method)) {
        return txAttr;
      }
    }
    return null;
  }

3.2.2 方法用final修饰

有时候，某个方法不想被子类重新，这时可以将该方法定义成final的。普通方法这样定义是没问题的，但如果将事务方法定义成final，例如：

@Service
public class UserService {

    @Transactional
    public final void add(UserModel userModel){
        saveData(userModel);
        updateData(userModel);
    }
}

我们可以看到add方法被定义成了final的，这样会导致事务失效。如果你看过spring事务的源码，可能会知道spring事务底层使用了aop，也就是通过jdk动态代理或者cglib，帮我们生成了代理类，在代理类中实现的事务功能。但如果某个方法用final修饰了，那么在它的代理类中，就无法重写该方法，而添加事务功能。

注意：如果某个方法是static的，同样无法通过动态代理，变成事务方法。

3.2.3 方法内部调用

有时候我们需要在某个Service类的某个方法中，调用另外一个事务方法，比如：

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    //@Transactional
    public void add(UserModel userModel) {
        userMapper.insertUser(userModel);
        updateStatus(userModel);
    }

    @Transactional
    public void updateStatus(UserModel userModel) {
        doSameThing();
    }
}

我们看到在事务方法add中，直接调用事务方法updateStatus。从前面介绍的内容可以知道，updateStatus方法拥有事务的能力是因为spring aop生成代理了对象，但是这种方法直接调用了this对象的方法，所以updateStatus方法不会生成事务。

由此可见，在同一个类中的方法直接内部调用，会导致事务失效。

那么问题来了，如果有些场景，确实想在同一个类的某个方法中，调用它自己的另外一个方法，该怎么办呢？

新加一个Service方法

这个方法非常简单，只需要新加一个Service方法，把@Transactional注解加到新Service方法上，把需要事务执行的代码移到新方法中。具体代码如下：

@Servcie
public class ServiceA {
   @Autowired
   prvate ServiceB serviceB;

   public void save(User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         serviceB.doSave(user);
   }
 }

 @Servcie
 public class ServiceB {

    @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
    public void doSave(User user) {
       addData1();
       updateData2();
    }

 }

在该Service类中注入自己

如果不想再新加一个Service类，在该Service类中注入自己也是一种选择。具体代码如下：

@Servcie
public class ServiceA {
   @Autowired
   prvate ServiceA serviceA;

   public void save(User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         serviceA.doSave(user);
   }

   @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
   public void doSave(User user) {
       addData1();
       updateData2();
    }
 }

可能有些人可能会有这样的疑问：这种做法会不会出现循环依赖问题？答案：不会。其实spring ioc内部的三级缓存保证了它，不会出现循环依赖问题。

通过AopContent类

在该Service类中使用AopContext.currentProxy()获取代理对象，上面的方法2确实可以解决问题，但是代码看起来并不直观，还可以通过在该Service类中使用AOPProxy获取代理对象，实现相同的功能。具体代码如下：

@Servcie
public class ServiceA {

   public void save(User user) {
         queryData1();
         queryData2();
         ((ServiceA)AopContext.currentProxy()).doSave(user);
   }

   @Transactional(rollbackFor=Exception.class)
   public void doSave(User user) {
       addData1();
       updateData2();
    }
 }

3.2.4 未被spring管理

在我们平时开发过程中，有个细节很容易被忽略。即使用spring事务的前提是：对象要被spring管理，需要创建bean实例。

通常情况下，我们通过@Controller、@Service、@Component、@Repository等注解，可以自动实现bean实例化和依赖注入的功能。

如果有一天，你匆匆忙忙的开发了一个Service类，但忘了加@Service注解，比如：

//@Service
public class UserService {

    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) {
         saveData(userModel);
         updateData(userModel);
    }    
}

从上面的例子，我们可以看到UserService类没有加@Service注解，那么该类不会交给spring管理，所以它的add方法也不会生成事务。

3.2.5 多线程调用

在实际项目开发中，多线程的使用场景还是挺多的。如果spring事务用在多线程场景中，会有问题吗？

@Slf4j
@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    @Autowired
    private RoleService roleService;

    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
        userMapper.insertUser(userModel);
        new Thread(() -> {
            roleService.doOtherThing();
        }).start();
    }
}

@Service
public class RoleService {

    @Transactional
    public void doOtherThing() {
        System.out.println("保存role表数据");
    }
}

从上面的例子中，我们可以看到事务方法add中，调用了事务方法doOtherThing，但是事务方法doOtherThing是在另外一个线程中调用的。

这样会导致两个方法不在同一个线程中，获取到的数据库连接不一样，从而是两个不同的事务。如果想doOtherThing方法中抛了异常，add方法也回滚是不可能的。

如果看过spring事务源码的朋友，可能会知道spring的事务是通过数据库连接来实现的。当前线程中保存了一个map，key是数据源，value是数据库连接。

private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources =

  new NamedThreadLocal<>("Transactional resources");

我们说的同一个事务，其实是指同一个数据库连接，只有拥有同一个数据库连接才能同时提交和回滚。如果在不同的线程，拿到的数据库连接肯定是不一样的，所以是不同的事务。

3.2.6 表不支持事务

周所周知，在mysql5之前，默认的数据库引擎是myisam。它的好处就不用多说了：索引文件和数据文件是分开存储的，对于查多写少的单表操作，性能比innodb更好。有些老项目中，可能还在用它。在创建表的时候，只需要把ENGINE参数设置成MyISAM即可：myisam好用，但有个很致命的问题是：不支持事务。

如果只是单表操作还好，不会出现太大的问题。但如果需要跨多张表操作，由于其不支持事务，数据极有可能会出现不完整的情况。此外，myisam还不支持行锁和外键。所以在实际业务场景中，myisam使用的并不多。在mysql5以后，myisam已经逐渐退出了历史的舞台，取而代之的是innodb。

有时候我们在开发的过程中，发现某张表的事务一直都没有生效，那不一定是spring事务的锅，最好确认一下你使用的那张表，是否支持事务。

3.2.7 未开启事务

有时候，事务没有生效的根本原因是没有开启事务。你看到这句话可能会觉得好笑。开启事务不是一个项目中，最最最基本的功能吗？为什么还会没有开启事务？没错，如果项目已经搭建好了，事务功能肯定是有的。但如果你是在搭建项目demo的时候，只有一张表，而这张表的事务没有生效。那么会是什么原因造成的呢？当然原因有很多，但没有开启事务，这个原因极其容易被忽略。

如果你使用的是springboot项目，那么你很幸运。因为springboot通过DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration类，已经默默的帮你开启了事务。

你所要做的事情很简单，只需要配置spring.datasource相关参数即可。但如果你使用的还是传统的spring项目，则需要在applicationContext.xml文件中，手动配置事务相关参数。如果忘了配置，事务肯定是不会生效的。

<!-- 配置事务管理器 --> 
<bean class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager" id="transactionManager"> 
    <property name="dataSource" ref="dataSource"></property> 
</bean> 
<tx:advice id="advice" transaction-manager="transactionManager"> 
    <tx:attributes> 
        <tx:method name="*" propagation="REQUIRED"/>
    </tx:attributes> 
</tx:advice> 
<!-- 用切点把事务切进去 --> 
<aop:config> 
    <aop:pointcut expression="execution(* com.susan.*.*(..))" id="pointcut"/> 
    <aop:advisor advice-ref="advice" pointcut-ref="pointcut"/> 
</aop:config>

默默的说一句，如果在pointcut标签中的切入点匹配规则，配错了的话，有些类的事务也不会生效。

3.3 事务不回滚

3.3.1 错误的传播特性

其实，我们在使用@Transactional注解时，是可以指定propagation参数的。

该参数的作用是指定事务的传播特性，spring目前支持7种传播特性：

• REQUIRED 如果当前上下文中存在事务，那么加入该事务，如果不存在事务，创建一个事务，这是默认的传播属性值。
• SUPPORTS 如果当前上下文存在事务，则支持事务加入事务，如果不存在事务，则使用非事务的方式执行。
• MANDATORY 如果当前上下文中存在事务，否则抛出异常。
• REQUIRES_NEW 每次都会新建一个事务，并且同时将上下文中的事务挂起，执行当前新建事务完成以后，上下文事务恢复再执行。
• NOT_SUPPORTED 如果当前上下文中存在事务，则挂起当前事务，然后新的方法在没有事务的环境中执行。
• NEVER 如果当前上下文中存在事务，则抛出异常，否则在无事务环境上执行代码。
• NESTED 如果当前上下文中存在事务，则嵌套事务执行，如果不存在事务，则新建事务。

如果我们在手动设置propagation参数的时候，把传播特性设置错了，比如：

@Service
public class UserService {

    @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)
    public void add(UserModel userModel) {
        saveData(userModel);
        updateData(userModel);
    }
}
复制代码

我们可以看到add方法的事务传播特性定义成了Propagation.NEVER，这种类型的传播特性不支持事务，如果有事务则会抛异常。目前只有这三种传播特性才会创建新事务：REQUIRED，REQUIRES_NEW，NESTED。

3.3.2 自己吞了异常

事务不会回滚，最常见的问题是：开发者在代码中手动try...catch了异常。比如：

@Slf4j
@Service
public class UserService {
    
    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) {
        try {
            saveData(userModel);
            updateData(userModel);
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage(), e);
        }
    }
}

这种情况下spring事务当然不会回滚，因为开发者自己捕获了异常，又没有手动抛出，换句话说就是把异常吞掉了。如果想要spring事务能够正常回滚，必须抛出它能够处理的异常。如果没有抛异常，则spring认为程序是正常的。

3.3.3 手动抛了别的异常

即使开发者没有手动捕获异常，但如果抛的异常不正确，spring事务也不会回滚。

@Slf4j
@Service
public class UserService {
    
    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
        try {
             saveData(userModel);
             updateData(userModel);
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage(), e);
            throw new Exception(e);
        }
    }
}

上面的这种情况，开发人员自己捕获了异常，又手动抛出了异常：Exception，事务同样不会回滚。因为spring事务，默认情况下只会回滚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。

3.3.4 自定义了回滚异常

在使用@Transactional注解声明事务时，有时我们想自定义回滚的异常，spring也是支持的。可以通过设置rollbackFor参数，来完成这个功能。但如果这个参数的值设置错了，就会引出一些莫名其妙的问题，例如：

@Slf4j
@Service
public class UserService {
    
    @Transactional(rollbackFor = BusinessException.class)
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
       saveData(userModel);
       updateData(userModel);
    }
}

如果在执行上面这段代码，保存和更新数据时，程序报错了，抛了SqlException、DuplicateKeyException等异常。而BusinessException是我们自定义的异常，报错的异常不属于BusinessException，所以事务也不会回滚。即使rollbackFor有默认值，但阿里巴巴开发者规范中，还是要求开发者重新指定该参数。

这是为什么呢？因为如果使用默认值，一旦程序抛出了Exception，事务不会回滚，这会出现很大的bug。所以，建议一般情况下，将该参数设置成：Exception或Throwable。

3.3.5 嵌套事务回滚多了

public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Autowired
    private RoleService roleService;

    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
        userMapper.insertUser(userModel);
        roleService.doOtherThing();
    }
}

@Service
public class RoleService {

    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void doOtherThing() {
        System.out.println("保存role表数据");
    }
}

这种情况使用了嵌套的内部事务，原本是希望调用roleService.doOtherThing方法时，如果出现了异常，只回滚doOtherThing方法里的内容，不回滚 userMapper.insertUser里的内容，即回滚保存点。。但事实是，insertUser也回滚了。因为doOtherThing方法出现了异常，没有手动捕获，会继续往上抛，到外层add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。怎么样才能只回滚保存点呢？

@Slf4j
@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Autowired
    private RoleService roleService;

    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {

        userMapper.insertUser(userModel);
        try {
            roleService.doOtherThing();
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage(), e);
        }
    }
}

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。

3.4 长时间事务

在使用spring事务时，有个让人非常头疼的问题，就是大事务问题。

通常情况下，我们会在方法上@Transactional注解，填加事务功能，比如：

@Service
public class UserService {
    
    @Autowired 
    private RoleService roleService;
    
    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) throws Exception {
       query1();
       query2();
       query3();
       roleService.save(userModel);
       update(userModel);
    }
}


@Service
public class RoleService {
    
    @Autowired 
    private RoleService roleService;
    
    @Transactional
    public void save(UserModel userModel) throws Exception {
       query4();
       query5();
       query6();
       saveData(userModel);
    }
}

但@Transactional注解，如果被加到方法上，有个缺点就是整个方法都包含在事务当中了。上面的这个例子中，在UserService类中，其实只有这两行才需要事务：

roleService.save(userModel);
update(userModel);

在RoleService类中，只有这一行需要事务：

saveData(userModel);

现在的这种写法，会导致所有的query方法也被包含在同一个事务当中。如果query方法非常多，调用层级很深，而且有部分查询方法比较耗时的话，会造成整个事务非常耗时，而从造成大事务问题。

博文参考

可能是最漂亮的Spring事务管理详解 -

聊聊spring事务失效的12种场景，太坑了 -