深入理解 Spring 事務原理

2019-11-10 18:11:52

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

學習java的同學注意了！！！學習過程中遇到什么問題或者想獲取學習資源的話，歡迎加入Java學習交流群，群號碼：456544752 我們一起學Java！

一、事務的基本原理

SPRing事務的本質其實就是數據庫對事務的支持，沒有數據庫的事務支持，spring是無法提供事務功能的。對于純JDBC操作數據庫，想要用到事務，可以按照以下步驟進行：

獲取連接 Connection con = DriverManager.getConnection()開啟事務con.setAutoCommit(true/false);執行CRUD提交事務/回滾事務 con.commit() / con.rollback();關閉連接 conn.close();

使用Spring的事務管理功能后，我們可以不再寫步驟 2 和 4 的代碼，而是由Spirng 自動完成。?那么Spring是如何在我們書寫的 CRUD 之前和之后開啟事務和關閉事務的呢？解決這個問題，也就可以從整體上理解Spring的事務管理實現原理了。下面簡單地介紹下，注解方式為例子

配置文件開啟注解驅動，在相關的類和方法上通過注解@Transactional標識。spring 在啟動的時候會去解析生成相關的bean，這時候會查看擁有相關注解的類和方法，并且為這些類和方法生成代理，并根據@Transaction的相關參數進行相關配置注入，這樣就在代理中為我們把相關的事務處理掉了（開啟正常提交事務，異?；貪L事務）。真正的數據庫層的事務提交和回滾是通過binlog或者redo log實現的。

二、Spring 事務的傳播屬性

所謂spring事務的傳播屬性，就是定義在存在多個事務同時存在的時候，spring應該如何處理這些事務的行為。這些屬性在TransactionDefinition中定義，具體常量的解釋見下表：

常量名稱	常量解釋
PROPAGATION_REQUIRED	支持當前事務，如果當前沒有事務，就新建一個事務。這是最常見的選擇，也是 Spring 默認的事務的傳播。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW	新建事務，如果當前存在事務，把當前事務掛起。新建的事務將和被掛起的事務沒有任何關系，是兩個獨立的事務，外層事務失敗回滾之后，不能回滾內層事務執行的結果，內層事務失敗拋出異常，外層事務捕獲，也可以不處理回滾操作
PROPAGATION_SUPPORTS	支持當前事務，如果當前沒有事務，就以非事務方式執行。
PROPAGATION_MANDATORY	支持當前事務，如果當前沒有事務，就拋出異常。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED	以非事務方式執行操作，如果當前存在事務，就把當前事務掛起。
PROPAGATION_NEVER	以非事務方式執行，如果當前存在事務，則拋出異常。
PROPAGATION_NESTED	如果一個活動的事務存在，則運行在一個嵌套的事務中。如果沒有活動事務，則按REQUIRED屬性執行。它使用了一個單獨的事務，這個事務擁有多個可以回滾的保存點。內部事務的回滾不會對外部事務造成影響。它只對DataSourceTransactionManager事務管理器起效。

三、數據庫隔離級別

隔離級別	隔離級別的值	導致的問題
Read-Uncommitted	0	導致臟讀
Read-Committed	1	避免臟讀，允許不可重復讀和幻讀
Repeatable-Read	2	避免臟讀，不可重復讀，允許幻讀
Serializable	3	串行化讀，事務只能一個一個執行，避免了臟讀、不可重復讀、幻讀。執行效率慢，使用時慎重

臟讀：一事務對數據進行了增刪改，但未提交，另一事務可以讀取到未提交的數據。如果第一個事務這時候回滾了，那么第二個事務就讀到了臟數據。

不可重復讀：一個事務中發生了兩次讀操作，第一次讀操作和第二次操作之間，另外一個事務對數據進行了修改，這時候兩次讀取的數據是不一致的。

幻讀：第一個事務對一定范圍的數據進行批量修改，第二個事務在這個范圍增加一條數據，這時候第一個事務就會丟失對新增數據的修改。

總結：

隔離級別越高，越能保證數據的完整性和一致性，但是對并發性能的影響也越大。

大多數的數據庫默認隔離級別為 Read Commited，比如 SqlServer、Oracle

少數數據庫默認隔離級別為：Repeatable Read 比如： MySQL InnoDB

四、Spring中的隔離級別

常量	解釋
ISOLATION_DEFAULT	這是個 PlatfromTransactionManager 默認的隔離級別，使用數據庫默認的事務隔離級別。另外四個與 JDBC 的隔離級別相對應。
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED	這是事務最低的隔離級別，它充許另外一個事務可以看到這個事務未提交的數據。這種隔離級別會產生臟讀，不可重復讀和幻像讀。
ISOLATION_READ_COMMITTED	保證一個事務修改的數據提交后才能被另外一個事務讀取。另外一個事務不能讀取該事務未提交的數據。
ISOLATION_REPEATABLE_READ	這種事務隔離級別可以防止臟讀，不可重復讀。但是可能出現幻像讀。
ISOLATION_SERIALIZABLE	這是花費最高代價但是最可靠的事務隔離級別。事務被處理為順序執行。

五、事務的嵌套

通過上面的理論知識的鋪墊，我們大致知道了數據庫事務和spring事務的一些屬性和特點，接下來我們通過分析一些嵌套事務的場景，來深入理解spring事務傳播的機制。

假設外層事務 Service A 的 Method A() 調用內層Service B 的 Method B()

PROPAGATION_REQUIRED(spring 默認)

如果ServiceB.methodB() 的事務級別定義為 PROPAGATION_REQUIRED，那么執行 ServiceA.methodA() 的時候spring已經起了事務，這時調用 ServiceB.methodB()，ServiceB.methodB() 看到自己已經運行在 ServiceA.methodA() 的事務內部，就不再起新的事務。

假如 ServiceB.methodB() 運行的時候發現自己沒有在事務中，他就會為自己分配一個事務。

這樣，在 ServiceA.methodA() 或者在 ServiceB.methodB() 內的任何地方出現異常，事務都會被回滾。

PROPAGATION_REQUIRES_NEW

比如我們設計 ServiceA.methodA() 的事務級別為 PROPAGATION_REQUIRED，ServiceB.methodB() 的事務級別為 PROPAGATION_REQUIRES_NEW。

那么當執行到 ServiceB.methodB() 的時候，ServiceA.methodA() 所在的事務就會掛起，ServiceB.methodB() 會起一個新的事務，等待 ServiceB.methodB() 的事務完成以后，它才繼續執行。

他與 PROPAGATION_REQUIRED 的事務區別在于事務的回滾程度了。因為 ServiceB.methodB() 是新起一個事務，那么就是存在兩個不同的事務。如果 ServiceB.methodB() 已經提交，那么 ServiceA.methodA() 失敗回滾，ServiceB.methodB() 是不會回滾的。如果 ServiceB.methodB() 失敗回滾，如果他拋出的異常被 ServiceA.methodA() 捕獲，ServiceA.methodA() 事務仍然可能提交(主要看B拋出的異常是不是A會回滾的異常)。

PROPAGATION_SUPPORTS

假設ServiceB.methodB() 的事務級別為 PROPAGATION_SUPPORTS，那么當執行到ServiceB.methodB()時，如果發現ServiceA.methodA()已經開啟了一個事務，則加入當前的事務，如果發現ServiceA.methodA()沒有開啟事務，則自己也不開啟事務。這種時候，內部方法的事務性完全依賴于最外層的事務。

PROPAGATION_NESTED

現在的情況就變得比較復雜了, ServiceB.methodB() 的事務屬性被配置為 PROPAGATION_NESTED, 此時兩者之間又將如何協作呢? ?ServiceB#methodB 如果 rollback, 那么內部事務(即 ServiceB#methodB) 將回滾到它執行前的 SavePoint 而外部事務(即 ServiceA#methodA) 可以有以下兩種處理方式:

a、捕獲異常，執行異常分支邏輯

void methodA() { try { ServiceB.methodB(); } catch (SomeException) { // 執行其他業務, 如 ServiceC.methodC(); } }

這種方式也是嵌套事務最有價值的地方, 它起到了分支執行的效果, 如果 ServiceB.methodB 失敗, 那么執行 ServiceC.methodC(), 而 ServiceB.methodB 已經回滾到它執行之前的 SavePoint, 所以不會產生臟數據(相當于此方法從未執行過), 這種特性可以用在某些特殊的業務中, 而 PROPAGATION_REQUIRED 和 PROPAGATION_REQUIRES_NEW 都沒有辦法做到這一點。

b、外部事務回滾/提交代碼不做任何修改, 那么如果內部事務(ServiceB#methodB) rollback, 那么首先 ServiceB.methodB 回滾到它執行之前的 SavePoint(在任何情況下都會如此), 外部事務(即 ServiceA#methodA) 將根據具體的配置決定自己是 commit 還是 rollback

另外三種事務傳播屬性基本用不到，在此不做分析。