Spring 使用介绍（七）—— Spring事务

一、数据库事务概述

1、基本介绍

事务必需满足ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）特性，缺一不可：

• 原子性（Atomicity）：即事务是不可分割的最小工作单元，事务内的操作要么全做，要么全不做；
• 一致性（Consistency）：在事务执行前数据库的数据处于正确的状态，而事务执行完成后数据库的数据还是处于正确的状态，即数据完整性约束没有被破坏；如银行转帐，A转帐给B，必须保证A的钱一定转给B，一定不会出现A的钱转了但B没收到，否则数据库的数据就处于不一致（不正确）的状态。
• 隔离性（Isolation）：并发事务执行之间无影响，在一个事务内部的操作对其他事务是不产生影响，这需要事务隔离级别来指定隔离性；
• 持久性（Durability）：事务一旦执行成功，它对数据库的数据的改变必须是永久的，不会因比如遇到系统故障或断电造成数据不一致或丢失。

在实际项目开发中数据库操作一般都是并发执行的，即有多个事务并发执行，并发执行就可能遇到问题，目前常见的问题如下：

• 丢失更新：两个事务同时更新一行数据，最后一个事务的更新会覆盖掉第一个事务的更新，从而导致第一个事务更新的数据丢失，这是由于没有加锁造成的；
• 脏读：一个事务看到了另一个事务未提交的更新数据；
• 不可重复读：在同一事务中，多次读取同一数据却返回不同的结果；也就是有其他事务更改了这些数据；
• 幻读：一个事务在执行过程中读取到了另一个事务已提交的插入数据；即在第一个事务开始时读取到一批数据，但此后另一个事务又插入了新数据并提交，此时第一个事务又读取这批数据但发现多了一条，即好像发生幻觉一样。

为了解决这些并发问题，需要通过数据库隔离级别来解决，在标准SQL规范中定义了四种隔离级别：

• 未提交读（Read Uncommitted）：最低隔离级别，一个事务能读取到别的事务未提交的更新数据，很不安全，可能出现丢失更新、脏读、不可重复读、幻读；
• 提交读（Read Committed）：一个事务能读取到别的事务提交的更新数据，不能看到未提交的更新数据，不可能可能出现丢失更新、脏读，但可能出现不可重复读、幻读；
• 可重复读（Repeatable Read）：保证同一事务中先后执行的多次查询将返回同一结果，不受其他事务影响，可能可能出现丢失更新、脏读、不可重复读，但可能出现幻读；
• 序列化（Serializable）：最高隔离级别，不允许事务并发执行，而必须串行化执行，最安全，不可能出现更新、脏读、不可重复读、幻读。

2、事务类型

数据库事务类型有本地事务和分布式事务：

• 本地事务：就是普通事务，能保证单台数据库上的操作的ACID，被限定在一台数据库上；
• 分布式事务：涉及两个或多个数据库源的事务，即跨越多台同类或异类数据库的事务（由每台数据库的本地事务组成的），分布式事务旨在保证这些本地事务的所有操作的ACID，使事务可以跨越多台数据库；

Java事务类型有JDBC事务和JTA事务：

• JDBC事务：就是数据库事务类型中的本地事务，通过Connection对象的控制来管理事务；
• JTA事务：JTA指Java事务API(Java Transaction API)，是Java EE数据库事务规范， JTA只提供了事务管理接口，由应用程序服务器厂商（如WebSphere Application Server）提供实现，JTA事务比JDBC更强大，支持分布式事务。

二、事务管理器

1、Spring事务管理的核心是事务管理器抽象，由PlatformTransactionManager接口定义：

public interface PlatformTransactionManager {
       // 根据TransactionDefinition, 返回一个已经激活的事务或创建一个新的事务
       TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
       // 提交事务
       void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
       // 回滚事务
       void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
} 

PlatformTransactionManager的两个内置实现：

• DataSourceTransactionManager：位于org.springframework.jdbc.datasource包中，数据源事务管理器，提供对单个javax.sql.DataSource事务管理，用于Spring JDBC抽象框架、MyBatis框架的事务管理；
• JtaTransactionManager：位于org.springframework.transaction.jta包中，提供对分布式事务管理的支持，并将事务管理委托给Java EE应用服务器事务管理器；

2、简单实例（编程式）

定义事务管理器

<bean id="mysql" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close">
  ...
</bean>

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    <property name="dataSource" ref="mysql"/>
</bean>

测试

public class TransactionTest {

    private static ApplicationContext context;
    private static PlatformTransactionManager txManager;
    private static DataSource dataSource;
    private static JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @BeforeClass
    public static void init() {
        context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-context.xml");
        txManager = context.getBean(PlatformTransactionManager.class);
        dataSource = context.getBean(DataSource.class);
        jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }

    @Test
    public void testPlatformTransactionManager() {
        DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();
        def.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED);
        def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
        TransactionStatus status = txManager.getTransaction(def);
        jdbcTemplate.update("INSERT INTO `user` VALUES(170, 'hello3', 96)");
        //txManager.commit(status);
        txManager.rollback(status);
    }
}

3、事务属性介绍

事务属性通过TransactionDefinition接口实现定义，主要有事务隔离级别、事务传播行为、事务超时时间、事务是否只读

i）隔离级别

用于解决并发事务时出现的问题，由TransactionDefinition中的静态变量指定：

ISOLATION_DEFAULT：默认隔离级别，即使用底层数据库默认的隔离级别
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：未提交读
ISOLATION_READ_COMMITTED：提交读，一般情况下我们使用这个
ISOLATION_REPEATABLE_READ：可重复读
ISOLATION_SERIALIZABLE：序列化

ii）事务传播行为

事务传播行为用于指定在多个事务方法间调用时，事务是如何在这些方法间传播的，Spring共支持7种传播行为，由TransactionDefinition中的静态变量指定：

PROPAGATION_REQUIRED：如果当前存在一个逻辑事务，则加入该逻辑事务，否则将新建一个逻辑事务
PROPAGATION_REQUIRES_NEW：每次都创建新的逻辑事务
PROPAGATION_SUPPORTS：如果当前存在逻辑事务，就加入到该逻辑事务，否则就以非事务方式执行
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：如果当前存在逻辑事务，就把当前事务暂停，以非事务方式执行
PROPAGATION_MANDATORY：如果当前存在逻辑事务，使用当前事务执行，否则抛出异常
PROPAGATION_NEVER：不支持事务，如果当前存在事务则抛出异常
PROPAGATION_NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行，如果当前不存在事务，则创建一个新的事务，嵌套事务使用数据库中的保存点来实现，即嵌套事务回滚不影响外部事务，但外部事务回滚将导致嵌套事务回滚

iii）事务超时时间

设置事务的超时时间，单位为秒，默认为-1表示使用底层事务的超时时间；事务超时后会抛出异常，并导致自动回滚

new DefaultTransactionDefinition().setTimeout(..); // 设置单个事务
DataSourceTransactionManager. setDefaultTimeout(..); // 设置全局

iv）只读

new DefaultTransactionDefinition().setReadOnly(true); 

三、基于XML的事务声明

1、简单实例

业务接口及实现

public interface UserService {
    void addUser(String name, int age);
    void updateUserName(String name);
}

public class UserServiceImpl implements UserService {

    private DataSource dataSource;

    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }

    @Override
    public void addUser(String name, int age) {
        String sql = String.format("INSERT INTO `user`(user_name, age) VALUES('%s', %d)", name, age);
        new JdbcTemplate(dataSource).update(sql);

        this.updateUserName(name + "_" + name);
    }

    @Override
    public void updateUserName(String name) {
        String sql = String.format("UPDATE `user` SET user_name = '%s'", name);
        new JdbcTemplate(dataSource).update(sql);

        throw new RuntimeException("9965");
    }
}

XML配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans
    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
    http://www.springframework.org/schema/aop
    http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/tx
    http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.2.xsd">  

    <!-- 数据源 -->
    <bean id="mysql" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close">
     ...
    </bean>

    <!-- 业务类-->
    <bean id="userService" class="cn.matt.transaction.UserServiceImpl">
        <property name="dataSource" ref="mysql"/>
    </bean>

    <!-- 事务管理器 -->
    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="mysql"/>
    </bean>

    <!-- advice -->
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager">
        <tx:attributes>
            <tx:method name="add*" propagation="REQUIRED" isolation="READ_COMMITTED"/>
            <tx:method name="*" propagation="REQUIRED" isolation="READ_COMMITTED" read-only="true"/>
        </tx:attributes>
    </tx:advice>  

    <!-- aop -->
    <aop:config>
        <aop:pointcut id="serviceMethod" expression="execution(* cn.matt..*.*(..))"/>
        <aop:advisor pointcut-ref="serviceMethod" advice-ref="txAdvice"/>
    </aop:config>
</beans>  

测试

public class TransactionConfigTest {
    @Test
    public void testTransactionConfig() {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-context.xml");
        UserService userService = context.getBean(UserService.class);
        userService.addUser("alanx", 30);
    }
}

2、配置详解

<tx:advice id="..." transaction-manager="transactionManager">
    <tx:attributes>
        <tx:method name="..."
                           propagation=" REQUIRED"
                           isolation="READ_COMMITTED"
                           timeout="-1"
                           read-only="false"
                           no-rollback-for=""
                           rollback-for=""/>
        ...
    </tx:attributes>
</tx:advice> 

详细说明：

• <tx:advice>
  • id　　指定通知的名字
  • transaction-manager　　指定事务管理器，默认为“transactionManager”
• <tx:method>
  • name      定义与事务属性相关联的方法名，可以使用"*"通配符匹配一组方法
  • propagation 定义事务传播行为，其值由TransactionDefinition的静态变量“PROPAGATION_”后边部分指定，默认为“REQUIRED”
  • isolation    定义事务隔离级别，其值可以通过TransactionDefinition的静态变量“ISOLATION_”后边部分指定，默认为“DEFAULT”
  • timeout      事务超时时间设置，单位为秒，默认-1，表示事务超时将依赖于底层事务系统
  • read-only   事务只读设置，默认为false，表示不是只读
  • rollback-for：定义触发回滚的异常，以“，”分割，默认任何RuntimeException 将导致事务回滚
  • no-rollback-for：不被触发进行回滚的 Exception(s)，以“，”分割

 四、基于注解的事务声明

1、简单实例

业务接口及实现与XML方式的实例相同，不同之处是在实现方法上添加注解@Transactional

public interface UserService {
    void addUser(String name, int age);
    void updateUserName(String name);
}

public class UserServiceImpl implements UserService {

    private DataSource dataSource;

    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    @Override
    public void addUser(String name, int age) {
        String sql = String.format("INSERT INTO `user`(user_name, age) VALUES('%s', %d)", name, age);
        new JdbcTemplate(dataSource).update(sql);

        this.updateUserName(name + "_" + name);
    }

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    @Override
    public void updateUserName(String name) {
        String sql = String.format("UPDATE `user` SET user_name = '%s'", name);
        new JdbcTemplate(dataSource).update(sql);

        throw new RuntimeException("9965");
    }
}

XML配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans
    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
    http://www.springframework.org/schema/aop
    http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd
    http://www.springframework.org/schema/tx
    http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.2.xsd">  

    <!-- 数据源 -->
    <bean id="mysql" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close">
     ...
    </bean>

    <!-- 业务类-->
    <bean id="userService" class="cn.matt.transaction.UserServiceImpl">
        <property name="dataSource" ref="mysql"/>
    </bean>

    <!-- 事务管理器 -->
    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="mysql"/>
    </bean>

    <!-- 开启事务注解 -->
    <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
</beans>  

测试类与XML相同

public class TransactionConfigTest {
    @Test
    public void testTransactionConfig() {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-context.xml");
        UserService userService = context.getBean(UserService.class);
        userService.addUser("jerry", 30);
    }
}

2、配置详解

<tx:annotation-driven/>用于开启对注解事务管理的支持，具有以下属性：

• transaction-manager：指定事务管理器名字，默认为transactionManager
• proxy-target-class：表示将使用的代码机制，默认false表示使用JDK代理，如果为true将使用CGLIB代理
• order：定义事务通知顺序，默认Ordered.LOWEST_PRECEDENCE，表示将顺序决定权交给AOP来处理

@Transactional注解用于指定事务属性，具体属性如下：

• value：指定事务管理器名字，默认使用<tx:annotation-driven/>指定的事务管理器，用于支持多事务管理器环境
• propagation：指定事务传播行为，默认为Required，使用Propagation.REQUIRED指定
• isolation：指定事务隔离级别，默认为“DEFAULT”，使用Isolation.DEFAULT指定
• readOnly：指定事务是否只读，默认false表示事务非只读
• timeout：指定事务超时时间，以秒为单位，默认-1表示事务超时将依赖于底层事务系统
• rollbackFor：指定一组异常类，遇到该类异常将回滚事务
• rollbackForClassname：指定一组异常类名字，其含义与<tx:method>中的rollback-for属性语义完全一样
• noRollbackFor：指定一组异常类，即使遇到该类异常也将提交事务，即不回滚事务
• noRollbackForClassname：指定一组异常类名字，其含义与<tx:method>中的no-rollback-for属性语义完全一样

3、注意事项

使用@Transactional注解事务管理需要特别注意以下几点：

• 如果在接口、实现类或方法上都指定了@Transactional 注解，则优先级顺序为方法>实现类>接口
• 建议只在实现类或实现类的方法上使用@Transactional，而不要在接口上使用，这是因为如果使用JDK代理机制是没问题，因为其使用基于接口的代理；而使用使用CGLIB代理机制时就会遇到问题，因为其使用基于类的代理而不是接口，这是因为接口上的@Transactional注解是“不能继承的”
• 默认只对RuntimeException异常回滚
• 在使用Spring代理时，默认只有在public可见度的方法的@Transactional 注解才是有效的，其它可见度（protected、private、包可见）的方法上即使有@Transactional 注解也不会应用这些事务属性的，Spring也不会报错，如果你非要使用非公共方法注解事务管理的话，可考虑使用AspectJ

参考：

第九章  Spring的事务 之 9.1 数据库事务概述 ——跟我学spring3

第九章  Spring的事务 之 9.2 事务管理器 ——跟我学spring3

第九章  Spring的事务 之 9.3 编程式事务 ——跟我学spring3

第九章  Spring的事务 之 9.4 声明式事务 ——跟我学spring3

javaweb学习总结(三十八)——事务

事务与隔离级别笔记