spring事务详解（四）测试验证

系列目录

spring事务详解（一）初探事务

spring事务详解（二）简单样例

spring事务详解（三）源码详解

spring事务详解（四）测试验证

spring事务详解（五）总结提高

一、引子

在第一节中我们知道spring为了支持数据库事务的ACID四大特性，在底层源码中对事务定义了6个属性：事务名称、隔离级别、超时时间、是否只读、传播机制、回滚机制。其中隔离级别和传播机制光看第一节的描述还是不够的，需要实际测试一下方能放心且记忆深刻。

二、环境

2.1 业务模拟

模拟用户去银行转账，用户A转账给用户B，

需要保证用户A扣款，用户B加款同时成功或失败回滚。

2.2 环境准备

测试环境：

mysql8+mac，测试时使用的mysql8（和mysql5.6的设置事务变量的语句不同，不用太在意）

测试准备：

创建一个数据库test,创建一张表user_balance用户余额表。id主键，name姓名，balance账户余额。

 1 mysql> create database test;
 2 Query OK, 1 row affected (0.05 sec)
 3
 4 mysql> use test;
 5 Database changed
 6 mysql> CREATE TABLE `user_balance` (
 7     ->   `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID主键',
 8     ->   `name` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
 9     ->   `balance` decimal(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '账户余额',
10     ->   PRIMARY KEY (`id`)
11     -> ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=24 DEFAULT CHARSET=utf8;
12 Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.15 sec)

初始化数据，2个账户都是1000元：

mysql> INSERT INTO `user_balance` VALUES ('1', '张三', '1000'), ('2', '李四', '1000');
Query OK, 2 rows affected (0.06 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> select * from user_balance;                                              
+----+--------+---------+
| id | name   | balance |
+----+--------+---------+
|  1 | 张三   |    1000 |
|  2 | 李四   |    1000 |
+----+--------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

三、隔离级别实测

3.2 隔离级别实测

通用语句：

1.开启/提交事务：开启：begin/start transaction都行，提交：commit;

2.查询事务级别：select @@transaction_isolation;

3.修改事务级别：set global transaction_isolation='read-uncommitted';

注意：修改完了后要exit退出再重新连接mysql(mysql -uroot)才能生效(这里是模拟MySQL5.6，MySQL8有直接生效的语句)。

以下4种测试都是先设置好事务隔离级别，再做的测试，下面的测试就不再展示出来了。

3.2.1 Read Uncommitted（读未提交）

测试步骤：

1.开启2个会话连接mysql，会话1开始事务A，会话2开始事务B。

2.事务A中执行update把张三的余额1000-100=900，事务A查询结果为900。

3.此时事务A并没有提交，事务B查询结果也是900，即：读取了未提交的内容（MVCC快照读的最新版本号数据）。

如下图（左边的是会话1-事务A，右边的是会话2-事务B）：

总结：明显不行，因为事务A内部的处理数据不一定是最后的数据，很可能事务A后续再加上1000，那么事务B读取的数据明显就错了，即脏读！

3.2.2 Read Committed（读提交）

测试步骤：

1.开启2个会话连接mysql，会话1开始事务A，会话2开始事务B。

2.事务A中执行update把张三的余额1000-100=900，事务A查询结果为900。只要事务A未提交，事务B查询数据都没有变化还是1000.

3.事务A提交，事务B查询立即变成900了，即：读已提交。

如下图（左边的是会话1-事务A，右边的是会话2-事务B）：

总结：解决了脏读问题，但此时事务B还没提交，即出现了在一个事务中多次查询同一sql数据不一致的情况，即不可重复读！

3.2.3 Repeatable Read（可重读）

测试步骤：

1.开启2个会话连接mysql，会话1开始事务A，会话2开始事务B。

2.事务A中执行update把张三的余额1000-100=900，事务A查询结果为900。事务A提交，事务B查询数据还是1000不变.

3.会话1再开始一个事务C插入一条“王五”数据，并提交，事务B查询还是2条数据，且数据和第一次查询一致，即：读已提交+可重复读。

4.会话2中的事务B也插入一条相同ID的数据，报错：已经存在相同ID=3的数据插入失败！，即出现了幻读。

如下图：

mysql支持的解决方案：

要防止幻读，可以事务A中for update加上范围，最终会生成间隙锁，阻塞其它事务插入数据，并且当事务A提交后，事务B立即可以插入成功。

3.2.4 Serializable（可串行化）

测试步骤：

1.开启2个会话连接mysql，会话1开始事务A，会话2开始事务B。

2.事务A，查询id=2的记录，事务B更新id=2的记录，update操作被阻塞一直到超时（事务A提交后，事务B update可以立即执行）。

如下图（左边的是会话1-事务A，右边的是会话2-事务B）：

结论：Serializable级别下，读也加锁！如果是行锁（查询一行），那么后续对这一行的修改操作会直接阻塞等待第一个事务完毕。如果是表锁（查询整张表），那么后续对这张表的所有修改操作都阻塞等待。可见仅仅一个查询就锁住了相应的查询数据，性能实在是不敢恭维。

四、传播机制实测

3.3.1 测试准备

环境：

spring4+mybatis+mysql+slf4j+logback,注意：日志logback要配置：日志打印为debug级别，这样才能看见事务过程。如下：

1 <root level="DEBUG">
2    <appender-ref ref="STDOUT"/>
3 </root>

测试代码：

测试基类：BaseTest

 1 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 2 import org.junit.runner.RunWith;
 3 import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
 4 import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
 5 import study.StudyDemoApplication;
 6
 7 @Slf4j
 8 @RunWith(SpringRunner.class)
 9 @SpringBootTest(classes = StudyDemoApplication.class)
10 public class BaseTest {
11
12
13 }

测试子类：UserBalanceTest

 1 import org.junit.Test;
 2 import study.service.UserBalanceService;
 3
 4 import javax.annotation.Resource;
 5 import java.math.BigDecimal;
 6
 7 /**
 8  * @Description 用户余额测试类（事务）
 9  * @author denny
10  * @date 2018/9/4 上午11:38
11  */
12 public class UserBalanceTest extends BaseTest{
13
14     @Resource
15     private UserBalanceService userBalanceService;
16
17     @Test
18     public void testAddUserBalanceAndUser(){
19         userBalanceService.addUserBalanceAndUser("赵六",new BigDecimal(1000));
20     }
21
22     public static void main(String[] args) {
23
24     }
25
26 }

UserBalanceImpl：

 1 package study.service.impl;
 2
 3 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 4 import org.springframework.stereotype.Service;
 5 import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
 6 import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
 7 import study.domain.UserBalance;
 8 import study.repository.UserBalanceRepository;
 9 import study.service.UserBalanceService;
10 import study.service.UserService;
11
12 import javax.annotation.Resource;
13 import java.math.BigDecimal;
14
15 /**
16  * @Description
17  * @author denny
18  * @date 2018/8/31 下午6:30
19  */
20 @Slf4j
21 @Service
22 public class UserBalanceImpl implements UserBalanceService {
23
24     @Resource
25     private UserService userService;
26     @Resource
27     private UserBalanceRepository userBalanceRepository;
28
29     /**
30      * 创建用户
31      *
32      * @param userBalance
33      * @return
34      */
35     @Override
36     public void addUserBalance(UserBalance userBalance) {
37         this.userBalanceRepository.insert(userBalance);
38     }
39
40     /**
41      * 创建用户并创建账户余额
42      *
43      * @param name
44      * @param balance
45      * @return
46      */
47     @Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
48     @Override
49     public void addUserBalanceAndUser(String name, BigDecimal balance) {
50         log.info("[addUserBalanceAndUser] begin!!!");
51         //1.新增用户
52         userService.addUser(name);
53         //2.新增用户余额
54         UserBalance userBalance = new UserBalance();
55         userBalance.setName(name);
56         userBalance.setBalance(new BigDecimal(1000));
57         this.addUserBalance(userBalance);
58         log.info("[addUserBalanceAndUser] end!!!");
59     }
60 }

如上图所示：

addUserBalanceAndUser(){

　　addUser(name);//添加用户

　　addUserBalance(userBalance);//添加用户余额
}

addUserBalanceAndUser开启一个事务，内部方法addUser也申明事务，如下：

UserServiceImpl：

 1 package study.service.impl;
 2
 3 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 4 import org.springframework.stereotype.Service;
 5 import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
 6 import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
 7 import study.domain.User;
 8 import study.repository.UserRepository;
 9 import study.service.UserService;
10
11 import javax.annotation.Resource;
12
13 /**
14  * @Description
15  * @author denny
16  * @date 2018/8/27 下午5:31
17  */
18 @Slf4j
19 @Service
20 public class UserServiceImpl implements UserService{
21     @Resource
22     private UserRepository userRepository;
23
24     @Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
25     @Override
26     public void addUser(String name) {
27         log.info("[addUser] begin!!!");
28         User user = new User();
29         user.setName(name);
30         userRepository.insert(user);
31         log.info("[addUser] end!!!");
32     }
33 }

3.3.2 实测

1.REQUIRED：如果当前没有事务，就创建一个新事务，如果当前存在事务，就加入该事务，该设置是最常用的设置。

外部方法，内部方法都是REQUIRED：

如上图所示：外部方法开启事务，由于不存在事务，Registering注册一个新事务；内部方法Fetched获取已经存在的事务并使用，符合预期。

2.SUPPORTS：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就以非事务执行。

外部方法required，内部SUPPORTS。

如上图，外部方法创建一个事务，传播机制是required，内部方法Participating in existing transaction即加入已存在的外部事务，并最终一起提交事务，符合预期。

3.MANDATORY：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就抛出异常

外部没有事务,内部MANDATORY：

如上图，外部没有事务，内部MANDATORY，报错，符合预期。

4.REQUIRES_NEW：创建新事务，如果存在当前事务，则挂起当前事务。新事务执行完毕后，再继续执行老事务。

外部方法REQUIRED,内部方法REQUIRES_NEW：

如上图，外部方法REQUIRED创建新事务,内部方法REQUIRES_NEW挂起老事务，创建新事务，新事务完毕后，唤醒老事务继续执行。符合预期。

5.NOT_SUPPORTED：以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。

外部方法REQUIRED,内部方法NOT_SUPPORTED：

如上图，外部方法创建事务A，内部方法不支持事务，挂起事务A，内部方法执行完毕，唤醒事务A继续执行。符合预期。

6.NEVER：以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。

外部方法REQUIRED,内部方法NEVER：

如上图，外部方法REQUIRED创建事务，内部方法NEVER如果当前存在事务报错，符合预期。

7.NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务，则执行与REQUIRED类似的操作。

外部方法REQUIRED,内部方法NEVER：

如上图，外部方法REQUIRED创建事务,内部方法NESTED构造一个内嵌事务并创建保存点，内部事务运行完毕释放保存点，继续执行外部事务。最终和外部事务一起commit.上图只有一个sqlSession对象，commit时也是一个。符合预期。

注意：NESTED和REQUIRES_NEW区别？

1.回滚：NESTED在创建内层事务之前创建一个保存点，内层事务回滚只回滚到保存点，不会影响外层事务（真的可以自动实现吗？❎具体见下面“强烈注意”！）。外层事务回滚则会连着内层事务一起回滚；REQUIRES_NEW构造一个新事务，和外层事务是两个独立的事务，互不影响。

2.提交：NESTED是嵌套事务，是外层事务的子事务。外层事务commit则内部事务一起提交，只有一次commit；REQUIRES_NEW是新事务，完全独立的事务，独立进行2次commit。

强烈注意：

NESTED嵌套事务能够自己回滚到保存点，但是嵌套事务方法中的上抛的异常，外部方法也能捕获，那么外部事务也就回滚了，所以如果期望实现内部嵌套异常回滚不影响外部事务，那么需要捕获嵌套事务的异常。如下：

 @Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
     @Override
     public void addUserBalanceAndUser(String name, BigDecimal balance) {
         log.info("[addUserBalanceAndUser] begin!!!");
         //1.新增用户余额--》最终会插入成功，不受嵌套回滚异常影响
         UserBalance userBalance = new UserBalance();
         userBalance.setName(name);
         userBalance.setBalance(new BigDecimal(1000));
         this.addUserBalance(userBalance);
         //2.新增用户，这里捕获嵌套事务的异常，不让外部事务获取到，不然外部事务肯定会回滚！
         try{
             // 嵌套事务@Transactional(propagation= Propagation.NESTED, rollbackFor = Exception.class)--》异常会回滚到保存点
             userService.addUser(name);
         }catch (Exception e){
             // 这里可根据实际情况添加自己的业务！
             log.error("嵌套事务【addUser】异常！",e);
         }

         log.info("[addUserBalanceAndUser] end!!!");
     }