Spring事务和事务传播机制

🍅1.为什么需要事务

事务的定义
将一组操作封装成一个执行单元要么全部成功要么全部失败。

为什么要用事务
比如转账操作分为两个步骤

第一步操作A账户-100元
第二步操作B账户+100元

如果没有事务第一步执行成功了第二步失败了那么A账户平白无故的100元就“人间蒸发”了。而如果使用事务就可以解决这个问题让这一组操作要么一起成功要么一起失败。

🍅2.Spring中事务的实现

Spring中的事务操作分为两类
1.编程式事务手动写代码操作事务在实际开发中几步用不到
2.声明式事务利用注解自动开启和提交事务

在讲解Spring中的事务之前我们先来回顾事务在MySQL中是如何使用的

2.1 MySQL中的事务使用回顾

事务在MySQL中有3个重要的操作开启事务、提交事务、回滚事务它们对应的操作命令如下

-- 开启事务
start transaction;
-- 业务执行

-- 提交事务
commit;

-- 回滚事务
rollback;

2.2 Spring 编程式事务了解即可很少用

Spring手动操作事务和上面MySQL操作事务类似它也是有3个重要操作步骤

• 开启事务获取事务
• 提交事务
• 回滚事务

SpringBoot内置了两个对象DataSourceTransactionManager用来获取事务开启事务、提交或回滚事务的而TransactionDefinition是事务的属性在获取事务的时候需要将TransactionDefinition传递进去从而获得一个事务TransactionStatus实现代码如下

这种方法虽然可以实现但是很繁琐在实际开发中几乎不会用到更多的是用下边这种声明式事务的方法。

2.3 Spring 声明式事务自动

声明式事务的实现很简单只需要在需要的方法上添加@Transactional注解就可以实现了无需手动开启事务和提交事务进入方法时自动开启事务方法执行完会自动提交事务如果中途发生了没有处理的异常会自动回滚事务具体实现代码如下

@Transactional可以用来修饰方法或类

• 修饰方法时需要注意只能应用到public方法上否则不生效。
• 修饰类时表明该注解对该类中所有的public方法都生效

@Transactional参数说明

2.4 Spring 声明式事务手动回滚

@Transactional在异常被捕获的情况下不会进行事务自动回滚如下代码所示

为了解决上述事务不会自动回滚的问题有以下两种解决方法

方案一将异常继续抛出去【声明式事务会自动回滚】

方案二通过代码手动回滚事务

2.5 @Transactional 工作原理

@Transactional是基于AOP实现的AOP又是使用动态代理实现的。如果目标对象实现了接口默认情况下会采用JDK Proxy的动态代理如果目标对象没有实现接口会使用CGLIB动态代理。

@Transactional在开始执行业务之前通过代理先开启事务在执行成功之后再提交事务。如果中途遇到异常则回滚事务。

@Transactional实现思路预览

@Transactional具体执行细节如下图所示

🍅3.事务隔离级别

3.1 事务特性回顾

事务有4大特性ACID原子性、持久性、一致性和隔离性具体概念如下

• 原子性一个事务(transaction)中的所有操作要么全部完成要么全部不完成不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误会被回滚Rollback到事务开始前的状态就像这个事务从来没有执行过一样。
• 一致性在事务开始之前和事务结束之后数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的数据必须完全合理这包含数据的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工作。
• 持久性事务处理结束后对数据的修改是永久的写入硬盘的不会因为程序/主机的重启而丢失
• 隔离性数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别包括读未提交、读已提交、可重复读和串行化。

3.2 Spring中设置事务隔离级别

3.2.1 MySQL 4种事务隔离级别

下述表格中x代表可能存在的问题√代表能够解决的问题。

隔离级别	分析	脏读	不可重复读	幻读
读未提交Read Uncommitted	允许读未提交的数据并发程度最高隔离性最低	×	×	×
读已提交Read Committed	只能读提交以后的数据相当于写加锁并发程度降低隔离性提高	√	×	×
可重复读Repeatable Read	相当于读和写都加锁了并发程度再降低隔离性再提高	√	√	×
串行化Serializable	严格执行串行化并发程度最低隔离性最高	√	√	√

• 脏读一个事务读取到了另一个事务修改的数据之后后一个事务又进行了回滚操作从而导致第一个事务读取的数据是错误的。
• 不可重复度一个事务两次查询到的结果不同因为在两次查询中有另一个事务把数据修改了。
• 幻读一个事务两次查询到的结果不同因为在两次查询中有另一个事务又新增了一部分数据。

3.2.2 Spring 5种事务隔离级别

Spring中事务隔离级别可以通过@Transactional中的isolation属性进行设置具体操作如下图所示

即包含以下5种隔离级别
1.Isolation.DEFAULT:以连接的数据库的事务隔离级别为主。
2.Isolation.READ_UNCOMMITTED:读未提交可以读取到未提交的事务存在脏读。
3.Isolation.READ_COMMITTED:读已提交只能读取到已经提交的事务解决了脏读存在不可重复读。
4.Isolation.REPEATABLE_READ:可重复读解决了不可重复读但存在幻读MySQL默认级别
5.Isolation.SERIALIZABLE:串行化可以解决所有并发问题但性能太低。

从上述介绍可以看出相比于MySQL的事务隔离级别Spring的事务隔离级别只是多了一个Isolation.DEFAULT(以数据库的全局事务隔离级别为主)

🍅4.事务传播机制

4.1 为什么需要事务传播机制

事务隔离级别是保证多个并发事务执行的可控性的稳定性的而事务传播机制是保证一个事务在多个调用方法间的可控性的稳定性的。

事务隔离级别解决的是多个事务同时调用一个数据库的问题如下图所示

而事务传播机制解决的是一个事务在多个节点方法中传递的问题如下图所示

4.2 事务传播机制有哪些

Spring事务传播机制包含以下7种

1.Propagation.REQUIRED:默认的事务传播级别它表示如果当前存在事务则加入该事务如果当前没有事务则创建一个新的事务。
2.Propagation.SUPPORTS:如果当前存在事务则加入该事务如果当前没有事务则以非事务的方式继续运行。
3.Propagation.MANDATORY:(mandatory强制性)如果当前存在事务则加入该事务如果当前没有事务则抛出异常。
4.Propagation.REQUIRES_NEW:表示创建一个新的事务如果当前存在事务则把当前事务挂起。也就是说不管外部方法是否开启事务Propagation.REQUIRES_NEW修饰的内部方法会新开启自己的事务且开启的事务相互独立互不干扰。
5.Propagation.NOT_SUPPORTED:以非事务方式运行如果当前存在事务则把当前事务挂起。
6.Propagation.NEVER:以非事务方式运行如果当前存在事务则抛出异常。
7.Propagation.NESTED:如果当前存在事务则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行如果当前没有事务则该取值等价于Propagation.REQUIRED。

以上7种传播行为可以根据是否支持当前事务分为以下3类

以情侣买房的问题为例来理解以上分类

4.3 Spring事务传播机制使用和场景演示

4.3.1 支持当前事务REQUIRED

UserController 实现代码

UserService实现代码

可以发现service类中的两个方法的事务传播级别都是REQUIRED。

第一个方法没有异常如果调用该方法数据库中应该正常插入一条记录但是第二个方法有异常就会导致整体回滚数据库中不会插入记录验证结果如下

该事务传播级别的执行流程就是任意一个该级别的方法出现异常整个方法调用链会进行整体回滚。

4.3.2 嵌套事务NESTED

验证该级别的UserController类中代码与验证REQUIRED级别的类中代码相同UserService类中代码就只是改了第二个方法的事务传播级别如下所示

更改代码后进行方法调用可以发现数据库中插入了一条记录说明第一个方法正常执行了只有第二个方法进行了回滚验证结果如下

该事务传播级别的执行流程就是如果该级别的方法出现了异常只回滚该方法不影响整体。

4.3.3 嵌套事务NESTED和加入事务REQUIRED 的区别

• 整个事务如果全部执行成功二者的结果是一样的
• 如果事务执行到一半失败了那么加入事务的整个事务全部回滚而嵌套事务会局部回滚不会影响上一个方法中执行的结果。

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