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Spring使用@Transactional 管理事务,Java事务详解。
从 ACID 特性出发,介绍 Spring @Transactional 注解的声明式事务管理与 Java 事务基础。
Spring使用@Transactional 管理事务,Java事务详解。
一、什么是事务
简单来说事务就是一组对数据库的操作要么都成功,要么都失败。事务要保证可靠性,必须具备四个特性:ACID。
A:原子性:事务是一个原子操作单元,要么完全执行,要么完全不执行。事务中的所有操作要么全部成功,要么全部失败,没有中间状态。
C:一致性:事务在执行前和执行后都必须保持数据库的一致性状态。
I:隔离性:事务的隔离性确保并发执行的事务彼此不会相互干扰。
D:一致性:一旦事务提交,其结果应该是永久性的,即使在系统故障的情况下也是如此。
二、什么是声明事务,什么是编程事务
声明事务
声明式事务是通过配置的方式来管理事务的行为,声明式事务的好处是可以将事务管理与业务逻辑相分离,提高了代码的可读性和维护性。
编程事务
编程式事务是通过编写代码显式地管理事务的开始、提交和回滚。使用编程式事务可以更加灵活地控制事务的细节,但需要更多的代码来处理事务管理,可能导致代码的冗余和增加了复杂性。
三、Spring 如何实现声明事务和编程事务的
声明事务
声明事务的代码很简单,我们也是经常使用的。
java import org.springframework.stereotype.Service; import org.springframework.transaction.annotation.Transactional; @Service public class UserService { @Transactional public void performTransaction() { // 事务逻辑 } } |
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编程事务
编程事务,需要自己来控制事务的流程,更加灵活但也更加复杂,一般不建议使用。(实际上我也没在生产环境中用过)
java import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Service; import org.springframework.transaction.TransactionStatus; import org.springframework.transaction.support.TransactionCallbackWithoutResult; import org.springframework.transaction.support.TransactionTemplate; @Service public class TransactionService { private final TransactionTemplate transactionTemplate; @Autowired public TransactionService(TransactionTemplate transactionTemplate) { this.transactionTemplate = transactionTemplate; } public void performTransaction() { transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() { protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus status) { try { // 事务逻辑 } catch (Exception e) { status.setRollbackOnly(); throw e; } } }); } } |
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四、声明事务是怎么实现的
虽然我们实现事务的方式有声明式和编程式,但在实际的使用中,我们只会用声明式,所以我们有必要来深入理解一下声明事务。
其实简单来说在Spring中,我们开启声明事务用的是 @Transactional ,本质上是使用的 代理和AOP来实现。
事务拦截器链(Interceptor Chain):Spring的声明式事务依赖于AOP技术,在运行时动态生成代理对象并创建事务拦截器链。在方法调用链中,每个事务拦截器都会被依次调用,并根据事务属性的定义决定是否开启、提交或回滚事务。
事务切点(Transaction Pointcut):事务切点定义了哪些方法需要被事务拦截器拦截并应用事务逻辑。切点通过表达式语言(如Spring表达式语言)或基于注解的方式来指定匹配的方法。Spring提供了灵活的切点表达式来满足各种粒度的事务控制需求。
事务属性解析:在声明式事务中,事务属性可以通过注解(如@Transactional)或配置文件来指定。事务属性包括隔离级别、传播行为、超时设置等。Spring会解析事务属性,并将其应用于方法上,以确定事务的行为。事务属性解析器根据事务定义的优先级,从全局配置或方法级别的注解中获取事务属性。
事务管理器(Transaction Manager):事务管理器是Spring框架的核心组件之一。它负责处理实际的事务管理操作,与底层的数据访问技术(如JDBC、Hibernate等)进行交互。事务管理器负责事务的创建、提交和回滚,并与当前线程进行绑定。Spring提供了多种事务管理器的实现,如DataSourceTransactionManager、JpaTransactionManager等,可以根据具体的数据访问技术进行配置。
事务同步器(Transaction Synchronization):事务同步器用于在事务的不同阶段注册回调方法。在事务提交或回滚时,事务同步器会触发注册的回调方法,以执行一些额外的操作。例如,清理数据库连接、提交缓存数据等。Spring利用事务同步器来确保与事务相关的资源的正确管理和释放。
事务切面(Transaction Aspect):事务切面是由事务拦截器和事务切点组成的,它定义了在目标方法执行前后应用事务逻辑的规则。事务切面通过AOP技术将事务管理逻辑与业务逻辑进行解耦。当目标方法被调用时,事务切面会根据事务属性的定义,决定是否开启、提交。
五、@Transactional 注解的参数
在声明事务中,我们只需要和注解 @Transactional 打交道,所以我们有必要来深入理解一下这个注解中的参数配置。
java public @interface Transactional { @AliasFor("transactionManager") String value() default ""; // 事务管理器、暂时先忽略它,我们也不会去修改这个参数的值 @AliasFor("value") String transactionManager() default ""; String[] label() default {}; // 事务传播行为 Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED; // 事务隔离级别 Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT; // 事务超时时间 -1,为永久不超时, 单位是秒 int timeout() default -1; // 事务超时时间,可以设置单位,比如 timeoutString = "30s" String timeoutString() default ""; // 是否只读事务 boolean readOnly() default false; // 对哪些异常进行回滚 Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {}; // 对哪些异常进行回滚【异常全限定名】 String[] rollbackForClassName() default {}; // 对哪些异常不回滚 Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {}; // 对哪些异常不回滚【异常全限定名】 String[] noRollbackForClassName() default {}; } |
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rollbackFor和rollbackForClassName的区别,直接来看使用方式。 最好使用rollbackFor 可以在编译的时候就帮我买检查是不是对的。
java @Transactional(rollbackFor = Exception.class, rollbackForClassName = {"java.lang.Exception"}) |
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@Transactional 注解的参数虽然多,但绝大部分都很好理解。这里主要是来说两个重要且不好理解的参数propagation 和 isolation
propagation (事务传播行为)
事务的传播行为是指:当前事务方法被调用的时候,需要做什么样的操作。它的配置如下:
| 值(小写方便阅读) | 描述 |
|---|---|
| REQUIRED(required) 默认值 |
如果当前没有事务,则创建一个新的事务,并将当前方法作为事务的起点。 如果当前已经存在事务,则加入到当前事务中,成为当前事务的一部分。 当前事务的提交和回滚都将影响到该方法。 |
| **REQUIRES_NEW **(requires_new) | 无论当前是否存在事务,都创建一个新的事务。 如果当前存在事务,则将当前事务挂起,并启动一个新的事务。 当前方法独立于外部事务运行,它有自己的事务边界。 |
| SUPPORTS(supports) | 如果当前存在事务,则加入到当前事务中,成为当前事务的一部分。 如果当前没有事务,则以非事务方式执行。 支持当前事务的执行,但不强制要求存在事务。 |
| **NOT_SUPPORTED **(not_supported) | 以非事务方式执行操作。 如果当前存在事务,则将其挂起。 该方法在一个没有事务的环境中执行。 |
| NEVER(never) | 以非事务方式执行操作。 如果当前存在事务,则抛出异常,表示不允许在事务中执行该方法。 |
| MANDATORY(mandatory) | 要求当前存在事务,否则抛出异常。 该方法必须在一个已经存在的事务中被调用。 |
| **NESTED **(nested) | 如果当前存在事务,则在嵌套事务中执行。 如果当前没有事务,则行为类似于 REQUIRED,创建一个新的事务。 |
存在事务的时候REQUIRED和NESTED的区别:REQUIRED 是加入当前事务,成为当前事务的一部分,NESTED 是生成嵌套事务,本质上是两个事务。(具体区别下面实践演示)
isolation(事务隔离级别)
其实就是我们之前学习数据库时候的数据库隔离级别了。
| 值(小写方便阅读) | 描述 |
|---|---|
| DEFAULT_ (default)_ | 默认的,看当前数据库默认的隔离级别是什么 |
| **READ_UNCOMMITTED **(read_uncommitted) | 读未提交 |
| **READ_COMMITTED **(read_committed) | 读已提交 |
| **REPEATABLE_READ **(repeatable_read) | 可重复读 |
| **SERIALIZABLE **(serializable) | 序列化 |
六、@Transactional 实践
在使用 @Transactiona 注解的时候,一定要设置rollbackFor的值,默认情况下是不回滚的检查类异常,比如 IOException、SQLException 等。
理论
在深入理解事务的传播行为之前,我们需要理解三个基本的概念,理解了它们我们就理解了事务传播行为。它们分别是:嵌套事务、新事务、当前事务。
为了理解方便,这里我们先约定一下,有两个事务方法A和B,在A里面调用B。且A事务的定义如下不会改变,B事务的传播行为可能会变。
java @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void A() { userMapper.insertUser("A",1); sqlTestService.B(); } public void B() { userMapper.insertUser("B",2); } |
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嵌套事务
修改B事务的传播行为,让它生成嵌套事务
java @Transactional(rollbackFor = Exception.class, propagation = Propagation.NESTED) |
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嵌套事务和父事务是有关联的,当A事务回滚的时候,B事务一定回滚。
当B事务异常回滚的时候,要判断在A里面是否try了B事务,如果try就A不会回滚,只是B回滚。
新事务
修改B事务的传播行为,让它生成新事务
java @Transactional(rollbackFor = Exception.class, propagation = Propagation.REQUIRES_NEW) |
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既然都说了是新事务,那A、B事务没有什么必然的关系了。
当前事务
修改B事务的传播行为,让它加入当前事务
java @Transactional(rollbackFor = Exception.class, propagation = Propagation.REQUIRED) @Transactional(rollbackFor = Exception.class, propagation = Propagation.SUPPORTS) |
|---|
既然说是加入当前事务,那其实本质上还是一个事务,不管怎么样的异常,也不管如何处理异常,A、B方法都是一起提交、或一起回滚。
实践
insertUser 方法就是一个简单的插入语句,为了避免误会,这里直接给出来。
Java@Insert(“INSERT INTO t_users (name, age) VALUES (#{name}, #{age})”) void insertUser(@Param(“name”) String name,@Param(“age”) Integer age); |
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异常的话,是直接手动抛出一个异常
| Javathrow new RuntimeException(“xxxxx”); |
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**B方法是否try:**是指在A方法调用B方法的时候,是否使用了try catch 如下:
java public void A() { userMapper.insertUser("A",1); try { sqlTestService.B(); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } |
|---|
代码很简单,来回变换很多,就不展示了,直接给执行结果:
| B事务类型 | 异常方法 | B方法是否try | 插入数据结果 |
|---|---|---|---|
| 新事务 | A方法 | 否 | B |
| 新事务 | A方法 | 是 | B |
| 新事务 | B方法 | 否 | 空 |
| 新事务 | B方法 | 是 | A |
| 嵌套事务 | A方法 | 否 | 空 |
| 嵌套事务 | A方法 | 是 | 空 |
| 嵌套事务 | B方法 | 否 | 空 |
| 嵌套事务 | B方法 | 是 | A |
| 加入当前事务 | A方法 | 否 | 空 |
| 加入当前事务 | A方法 | 是 | 空 |
| 加入当前事务 | B方法 | 否 | 空 |
| 加入当前事务 | B方法 | 是 | 空 |