Spring好好学四（事务管理）

旭仔
2024-04-27
Spring
15
0
Spring好好学四（事务管理）

大纲

  • 1、Spring事务简介

  • 2、Spring事务核心接口

  • 3、编程式事务

  • 4、声明式事务

1、Spring事务简介

      事务就是一系列的动作，它们综合在一起才是一个完整的工作单元，这些动作必须全部完成，如果有一个失败的话，那么事务就会回滚到最开始的状态，仿佛什么都没发生过一样。

1.1 事务的特点

原子性（Atomicity）：事务是一个原子操作，由一系列动作组成。事务的原子性确保动作要么全部完成，要么完全不起作用。

一致性（Consistency）：一旦事务完成（不管成功还是失败），系统必须确保它所建模的业务处于一致的状态，而不会是部分完成部分失败。在现实中的数据不应该被破坏

隔离性（Isolation）：可能有许多事务会同时处理相同的数据，因此每个事务都应该与其他事务隔离开来，防止数据损坏。

持久性（Durability）：一旦事务完成，无论发生什么系统错误，它的结果都不应该受到影响，这样就能从任何系统崩溃中恢复过来。通常情况下，事务的结果被写到持久化存储器中。

1.2 事务的隔离级别

隔离级别定义了一个事务可能受其他并发事务影响的程度。

  • （1）并发事务引起的问题
            在典型的应用程序中，多个事务并发运行，经常会操作相同的数据来完成各自的任务。并发虽然是必须的，但可能会导致一下的问题。
脏读（Dirty reads）——脏读发生在一个事务读取了另一个事务改写但尚未提交的数据时。
如果改写在稍后被回滚了，那么第一个事务获取的数据就是无效的。

不可重复读（Nonrepeatable read）——不可重复读发生在一个事务执行相同的查询两次或两次
以上，但是每次都得到不同的数据时。这通常是因为另一个并发事务在两次查询期间进行了更新。

幻读（Phantom read）——幻读与不可重复读类似。它发生在一个事务（T1）读取了几行数据，
接着另一个并发事务（T2）插入了一些数据时。在随后的查询中，
第一个事务（T1）就会发现多了一些原本不存在的记录。
  • （2）不可重复读和幻读的区别

        不可重复读的重点是修改，前后两次读取的数据不一致。而幻读重点在于新增或者删除，前后两次读数的数据的记录数量不一致。

  • （3）事务的隔离级别
隔离级别含义
ISOLATION_DEFAULT使用后端数据库默认的隔离级别
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读
ISOLATION_READ_COMMITTED允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生
ISOLATION_REPEATABLE_READ对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生
ISOLATION_SERIALIZABLE最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别，确保阻止脏读、不可重复读以及幻读，也是最慢的事务隔离级别，因为它通常是通过完全锁定事务相关的数据库表来实现的

1.3 只读

        事务的第三个特性是它是否为只读事务。如果事务只对后端的数据库进行该操作，数据库可以利用事务的只读特性来进行一些特定的优化。通过将事务设置为只读，你就可以给数据库一个机会，让它应用它认为合适的优化措施。

1.4 事务超时

        为了使应用程序很好地运行，事务不能运行太长的时间。因为事务可能涉及对后端数据库的锁定，所以长时间的事务会不必要的占用数据库资源。事务超时就是事务的一个定时器，在特定时间内事务如果没有执行完毕，那么就会自动回滚，而不是一直等待其结束

1.5 回滚规则

        事务五边形的最后一个方面是一组规则，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时才会回滚，而在遇到检查型异常时不会回滚（这一行为与EJB的回滚行为是一致的）
        但是你可以声明事务在遇到特定的检查型异常时像遇到运行期异常那样回滚。同样，你还可以声明事务遇到特定的异常不回滚，即使这些异常是运行期异常。

1.6 事务的状态

Spring的PlatformTransactionManager接口的getTransaction()的方法得到的是TransactionStatus接口的一个实现，这个接口的内容如下：

public interface TransactionStatus{
    boolean isNewTransaction(); // 是否是新的事物
    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
}

1.7 事务的传播行为

        事务的属性包括隔离规则、传播行为、是否只读、事务超时、回滚规则。而TransactionDefinition类，这个类就定义了一些基本的事务属性：

public interface TransactionDefinition {
    int getPropagationBehavior(); // 返回事务的传播行为
    int getIsolationLevel(); // 返回事务的隔离级别，事务管理器根据它来控制另外一个事务可以看到本事务内的哪些数据
    int getTimeout();  // 返回事务必须在多少秒内完成
    boolean isReadOnly(); // 事务是否只读，事务管理器能够根据这个返回值进行优化，确保事务是只读的
}

        传播行为（propagation behavior）。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定义了七种传播行为：

传播行为含义
PROPAGATION_REQUIRED表示当前方法必须运行在事务中。如果当前事务存在，方法将会在该事务中运行。否则，会启动一个新的事务
PROPAGATION_SUPPORTS表示当前方法不需要事务上下文，但是如果存在当前事务的话，那么该方法会在这个事务中运行
PROPAGATION_MANDATORY表示该方法必须在事务中运行，如果当前事务不存在，则会抛出一个异常
PROPAGATION_REQUIRED_NEW表示当前方法必须运行在它自己的事务中。一个新的事务将被启动。如果存在当前事务，在该方法执行期间，当前事务会被挂起。如果使用JTATransactionManager的话，则需要访问TransactionManager
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED表示该方法不应该运行在事务中。如果存在当前事务，在该方法运行期间，当前事务将被挂起。如果使用JTATransactionManager的话，则需要访问TransactionManager
PROPAGATION_NEVER表示当前方法不应该运行在事务上下文中。如果当前正有一个事务在运行，则会抛出异常
PROPAGATION_NESTED表示如果当前已经存在一个事务，那么该方法将会在嵌套事务中运行。嵌套的事务可以独立于当前事务进行单独地提交或回滚。如果当前事务不存在，那么其行为与PROPAGATION_REQUIRED一样。注意各厂商对这种传播行为的支持是有所差异的。可以参考资源管理器的文档来确认它们是否支持嵌套事务

2、Spring事务核心接口

Spring事务管理涉及的接口的联系如下：

2.1 事务管理器

        Spring并不直接管理事务，而是提供了多种事务管理器，他们将事务管理的职责委托给Hibernate或者JTA等持久化机制所提供的相关平台框架的事务来实现。 Spring事务管理器的接口是org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager，

通过这个接口，Spring为各个平台如JDBC、Hibernate等都提供了对应的事务管理器：

Public interface PlatformTransactionManager()...{  
    // 由TransactionDefinition得到TransactionStatus对象
    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException; 
    // 提交
    Void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;  
    // 回滚
    Void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;  
    }

        事务管理机制对Spring来说是透明的，它并不关心那些，那些是对应各个平台需要关心的，所以Spring事务管理的一个优点就是为不同的事务API提供一致的编程模型，如JTA、JDBC、Hibernate、JPA。下面分别介绍各个平台框架实现事务管理的机制。

2.1.1 JDBC事务

            如果应用程序中直接使用JDBC来进行持久化，DataSourceTransactionManager会为你处理事务边界。为了使用DataSourceTransactionManager，你需要使用如下的XML将其装配到应用程序的上下文定义中

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

        实际上，DataSourceTransactionManager是通过调用java.sql.Connection来管理事务，而后者是通过DataSource获取到的。通过调用连接的commit()方法来提交事务，同样，事务失败则通过调用rollback()方法进行回滚。

2.1.2 java持久化API事务（JPA）

        Java持久化API作为真正的Java持久化标准进入大家的视野。如果你计划使用JPA的话，那你需要使用Spring的JpaTransactionManager来处理事务。你需要在Spring中这样配置JpaTransactionManager

    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager">
        <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory" />
    </bean>

        JpaTransactionManager只需要装配一个JPA实体管理工厂（javax.persistence.EntityManagerFactory接口的任意实现）。JpaTransactionManager将与由工厂所产生的JPA EntityManager合作来构建事务。

2.1.3 java原生API事务

        跨越了多个事务管理源（比如两个或者是多个不同的数据源），你就需要使用JtaTransactionManager：

    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager">
        <property name="transactionManagerName" value="java:/TransactionManager" />
    </bean>

        JtaTransactionManager将事务管理的责任委托给javax.transaction.UserTransaction和javax.transaction.TransactionManager对象，其中事务成功完成通过UserTransaction.commit()方法提交，事务失败通过UserTransaction.rollback()方法回滚

3、编程式事务

3.1 编程式和声明式事务区别

        Spring提供了对编程式事务和声明式事务的支持，编程式事务允许用户在代码中精确定义事务的边界，而声明式事务（基于AOP）有助于用户将操作与事务规则进行解耦。
        编程式事务侵入到了业务代码里面，但是提供了更加详细的事务管理；而声明式事务由于基于AOP，所以既能起到事务管理的作用，又可以不影响业务代码的具体实现。

3.2 如何实现编程式事务

        spring提供两种方式的编程式事务管理，分别是：使用TransactionTemplate和直接使用PlatformTransactionManager。

3.2.1 TransactionTemplate

        采用TransactionTemplate和采用其他Spring模板，如JdbcTempalte和HibernateTemplate是一样的方法。它使用回调方法，把应用程序从处理取得和释放资源中解脱出来。如同其他模板，TransactionTemplate是线程安全的。代码片段：

    TransactionTemplate tt = new TransactionTemplate(); // 新建一个TransactionTemplate
    Object result = tt.execute(
        new TransactionCallback(){  
            public Object doTransaction(TransactionStatus status){  
                updateOperation();  
                return resultOfUpdateOperation();  
            }  
    }); // 执行execute方法进行事务管理

TransactionCallback()可以返回一个值。如果使用TransactionCallbackWithoutResult

则没有返回值

3.2.2 PlatformTransactionManager

DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager = new DataSourceTransactionManager(); //定义一个某个框架平台的TransactionManager，如JDBC、Hibernate
dataSourceTransactionManager.setDataSource(this.getJdbcTemplate().getDataSource()); // 设置数据源
DefaultTransactionDefinition transDef = new DefaultTransactionDefinition(); // 定义事务属性
transDef.setPropagationBehavior(DefaultTransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED); // 设置传播行为属性
TransactionStatus status = dataSourceTransactionManager.getTransaction(transDef); // 获得事务状态
    try {
        // 数据库操作
        dataSourceTransactionManager.commit(status);// 提交
    } catch (Exception e) {
        dataSourceTransactionManager.rollback(status);// 回滚
    }

4、声明式事务

        所谓声明式事务，就是通过配置的方式，比如通过配置文件（xml）或者注解的方式，告诉spring，哪些方法需要spring帮忙管理事务，然后开发者只用关注业务代码，而事务的事情spring自动帮我们控制。

        比如注解的方式，只需在方法上面加一个@Transaction注解，那么方法执行之前spring会自动开启一个事务，方法执行完毕之后，会自动提交或者回滚事务，而方法内部没有任何事务相关代码，用起来特别的方法。

4.1 声明式事务2种方式

（1）配置文件的方式，即在spring xml文件中进行统一配置，开发者基本上就不用关注事务的事情了，代码中无需关心任何和事务相关的代码，一切交给spring处理。

（2）注解的方式，只需在需要spring来帮忙管理事务的方法上加上@Transaction注解就可以了，注解的方式相对来说更简洁一些，都需要开发者自己去进行配置，可能有些同学对spring不是太熟悉，所以配置这个有一定的风险，做好代码review就可以了。

4.2 声明式事务注解方式

（1）启用Spring的注释驱动事务管理功能

在spring配置类上加上@EnableTransactionManagement注解

@EnableTransactionManagement
public class MainConfig {
}

        当spring容器启动的时候，发现有@EnableTransactionManagement注解，此时会拦截所有bean的创建，扫描看一下bean上是否有@Transaction注解（类、或者父类、或者接口、或者方法中有这个注解都可以），如果有这个注解，spring会通过aop的方式给bean生成代理对象，代理对象中会增加一个拦截器，拦截器会拦截bean中public方法执行，会在方法执行之前启动事务，方法执行完毕之后提交或者回滚事务

(2) 需使用事务的目标上加@Transaction注解

@Transaction放在接口上，那么接口的实现类中所有public都被spring自动加上事务
@Transaction放在类上，那么当前类以及其下无限级子类中所有pubilc方法将被spring自动加上事务
@Transaction放在public方法上，那么该方法将被spring自动加上事务
注意：@Transaction只对public方法有效

@Transactional源码：

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

    /**
     * 指定事务管理器的bean名称，如果容器中有多事务管理器PlatformTransactionManager，
     * 那么你得告诉spring，当前配置需要使用哪个事务管理器
     */
    @AliasFor("transactionManager")
    String value() default "";

    /**
     * 同value，value和transactionManager选配一个就行，也可以为空，如果为空，默认会从容器中按照类型查找一个事务管理器bean
     */
    @AliasFor("value")
    String transactionManager() default "";

    /**
     * 事务的传播属性
     */
    Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

    /**
     * 事务的隔离级别，就是制定数据库的隔离级别，数据库隔离级别大家知道么？不知道的可以去补一下
     */
    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;

    /**
     * 事务执行的超时时间（秒），执行一个方法，比如有问题，那我不可能等你一天吧，可能最多我只能等你10秒
     * 10秒后，还没有执行完毕，就弹出一个超时异常吧
     */
    int timeout() default TransactionDefinition.TIMEOUT_DEFAULT;

    /**
     * 是否是只读事务，比如某个方法中只有查询操作，我们可以指定事务是只读的
     * 设置了这个参数，可能数据库会做一些性能优化，提升查询速度
     */
    boolean readOnly() default false;

    /**
     * 定义零(0)个或更多异常类，这些异常类必须是Throwable的子类，当方法抛出这些异常及其子类异常的时候，spring会让事务回滚
     * 如果不配做，那么默认会在 RuntimeException 或者 Error 情况下，事务才会回滚 
     */
    Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};

    /**
     * 和 rollbackFor 作用一样，只是这个地方使用的是类名
     */
    String[] rollbackForClassName() default {};

    /**
     * 定义零(0)个或更多异常类，这些异常类必须是Throwable的子类，当方法抛出这些异常的时候，事务不会回滚
     */
    Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};

    /**
     * 和 noRollbackFor 作用一样，只是这个地方使用的是类名
     */
    String[] noRollbackForClassName() default {};

}

参数介绍

参数描述
value指定事务管理器的bean名称，如果容器中有多事务管理器PlatformTransactionManager，那么你得告诉spring，当前配置需要使用哪个事务管理器
transactionManager同value，value和transactionManager选配一个就行，也可以为空，如果为空，默认会从容器中按照类型查找一个事务管理器bean
propagation事务的传播属性，下篇文章详细介绍
isolation事务的隔离级别，就是制定数据库的隔离级别，数据库隔离级别大家知道么？不知道的可以去补一下
timeout事务执行的超时时间（秒），执行一个方法，比如有问题，那我不可能等你一天吧，可能最多我只能等你10秒 10秒后，还没有执行完毕，就弹出一个超时异常吧
readOnly是否是只读事务，比如某个方法中只有查询操作，我们可以指定事务是只读的 设置了这个参数，可能数据库会做一些性能优化，提升查询速度
rollbackFor定义零(0)个或更多异常类，这些异常类必须是Throwable的子类，当方法抛出这些异常及其子类异常的时候，spring会让事务回滚 如果不配做，那么默认会在 RuntimeException 或者 Error 情况下，事务才会回滚
rollbackForClassName同 rollbackFor，只是这个地方使用的是类名
noRollbackFor定义零(0)个或更多异常类，这些异常类必须是Throwable的子类，当方法抛出这些异常的时候，事务不会回滚
noRollbackForClassName同 noRollbackFor，只是这个地方使用的是类名
end
  • 作者：旭仔（联系作者）
  • 发表时间：2024-04-27 14:21
  • 版权声明：自由转载-非商用-非衍生-保持署名
  • 转载声明：如果是转载栈主转载的文章，请附上原文链接
  • 公众号转载：请在文末添加作者公众号二维码（公众号二维码见右边，欢迎关注）
    •

    评论