深入理解Spring事務原理

更新時間：2016年07月08日 16:31:23 作者：吳極心

這篇文章主要帶領大家深入理解Spring事務原理，Spring事務的傳播屬性

一、事務的基本原理
Spring事務的本質其實就是數(shù)據(jù)庫對事務的支持，沒有數(shù)據(jù)庫的事務支持，spring是無法提供事務功能的。對于純JDBC操作數(shù)據(jù)庫，想要用到事務，可以按照以下步驟進行：
1.獲取連接 Connection con = DriverManager.getConnection()
2.開啟事務con.setAutoCommit(true/false);
3.執(zhí)行CRUD
4.提交事務/回滾事務 con.commit() / con.rollback();
5.關閉連接 conn.close();

使用Spring的事務管理功能后，我們可以不再寫步驟 2 和 4 的代碼，而是由Spirng 自動完成。 那么Spring是如何在我們書寫的 CRUD 之前和之后開啟事務和關閉事務的呢？解決這個問題，也就可以從整體上理解Spring的事務管理實現(xiàn)原理了。下面簡單地介紹下，注解方式為例子
1.配置文件開啟注解驅動，在相關的類和方法上通過注解@Transactional標識。
2.spring 在啟動的時候會去解析生成相關的bean，這時候會查看擁有相關注解的類和方法，并且為這些類和方法生成代理，并根據(jù)@Transaction的相關參數(shù)進行相關配置注入，這樣就在代理中為我們把相關的事務處理掉了（開啟正常提交事務，異常回滾事務）。
3.真正的數(shù)據(jù)庫層的事務提交和回滾是通過binlog或者redo log實現(xiàn)的。

二、Spring 事務的傳播屬性
所謂spring事務的傳播屬性，就是定義在存在多個事務同時存在的時候，spring應該如何處理這些事務的行為。這些屬性在TransactionDefinition中定義，具體常量的解釋見下表：

三、數(shù)據(jù)庫隔離級別

臟讀：一事務對數(shù)據(jù)進行了增刪改，但未提交，另一事務可以讀取到未提交的數(shù)據(jù)。如果第一個事務這時候回滾了，那么第二個事務就讀到了臟數(shù)據(jù)。
不可重復讀：一個事務中發(fā)生了兩次讀操作，第一次讀操作和第二次操作之間，另外一個事務對數(shù)據(jù)進行了修改，這時候兩次讀取的數(shù)據(jù)是不一致的。
幻讀：第一個事務對一定范圍的數(shù)據(jù)進行批量修改，第二個事務在這個范圍增加一條數(shù)據(jù)，這時候第一個事務就會丟失對新增數(shù)據(jù)的修改。
總結：
隔離級別越高，越能保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，但是對并發(fā)性能的影響也越大。
大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫默認隔離級別為 Read Commited，比如 SqlServer、Oracle
少數(shù)數(shù)據(jù)庫默認隔離級別為：Repeatable Read 比如： MySQL InnoDB

四、Spring中的隔離級別

五、事務的嵌套
通過上面的理論知識的鋪墊，我們大致知道了數(shù)據(jù)庫事務和spring事務的一些屬性和特點，接下來我們通過分析一些嵌套事務的場景，來深入理解spring事務傳播的機制。
假設外層事務 Service A 的 Method A() 調用內層Service B 的 Method B()
PROPAGATION_REQUIRED(spring 默認)
如果ServiceB.methodB() 的事務級別定義為 PROPAGATION_REQUIRED，那么執(zhí)行 ServiceA.methodA() 的時候spring已經起了事務，這時調用 ServiceB.methodB()，ServiceB.methodB() 看到自己已經運行在 ServiceA.methodA() 的事務內部，就不再起新的事務。
假如 ServiceB.methodB() 運行的時候發(fā)現(xiàn)自己沒有在事務中，他就會為自己分配一個事務。
這樣，在 ServiceA.methodA() 或者在 ServiceB.methodB() 內的任何地方出現(xiàn)異常，事務都會被回滾。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW
比如我們設計 ServiceA.methodA() 的事務級別為 PROPAGATION_REQUIRED，ServiceB.methodB() 的事務級別為 PROPAGATION_REQUIRES_NEW。
那么當執(zhí)行到 ServiceB.methodB() 的時候，ServiceA.methodA() 所在的事務就會掛起，ServiceB.methodB() 會起一個新的事務，等待 ServiceB.methodB() 的事務完成以后，它才繼續(xù)執(zhí)行。
他與 PROPAGATION_REQUIRED 的事務區(qū)別在于事務的回滾程度了。因為 ServiceB.methodB() 是新起一個事務，那么就是存在兩個不同的事務。如果 ServiceB.methodB() 已經提交，那么 ServiceA.methodA() 失敗回滾，ServiceB.methodB() 是不會回滾的。如果 ServiceB.methodB() 失敗回滾，如果他拋出的異常被 ServiceA.methodA() 捕獲，ServiceA.methodA() 事務仍然可能提交(主要看B拋出的異常是不是A會回滾的異常)。
PROPAGATION_SUPPORTS
假設ServiceB.methodB() 的事務級別為 PROPAGATION_SUPPORTS，那么當執(zhí)行到ServiceB.methodB()時，如果發(fā)現(xiàn)ServiceA.methodA()已經開啟了一個事務，則加入當前的事務，如果發(fā)現(xiàn)ServiceA.methodA()沒有開啟事務，則自己也不開啟事務。這種時候，內部方法的事務性完全依賴于最外層的事務。
PROPAGATION_NESTED
現(xiàn)在的情況就變得比較復雜了, ServiceB.methodB() 的事務屬性被配置為 PROPAGATION_NESTED, 此時兩者之間又將如何協(xié)作呢?  ServiceB#methodB 如果 rollback, 那么內部事務(即 ServiceB#methodB) 將回滾到它執(zhí)行前的 SavePoint 而外部事務(即 ServiceA#methodA) 可以有以下兩種處理方式:

a、捕獲異常，執(zhí)行異常分支邏輯

 void methodA() { 

  try { 

   ServiceB.methodB(); 

  } catch (SomeException) { 

   // 執(zhí)行其他業(yè)務, 如 ServiceC.methodC(); 

  } 

 }

這種方式也是嵌套事務最有價值的地方, 它起到了分支執(zhí)行的效果, 如果 ServiceB.methodB 失敗, 那么執(zhí)行 ServiceC.methodC(), 而 ServiceB.methodB 已經回滾到它執(zhí)行之前的 SavePoint, 所以不會產生臟數(shù)據(jù)(相當于此方法從未執(zhí)行過), 這種特性可以用在某些特殊的業(yè)務中, 而 PROPAGATION_REQUIRED 和 PROPAGATION_REQUIRES_NEW 都沒有辦法做到這一點。
b、外部事務回滾/提交代碼不做任何修改, 那么如果內部事務(ServiceB#methodB) rollback, 那么首先 ServiceB.methodB 回滾到它執(zhí)行之前的 SavePoint(在任何情況下都會如此), 外部事務(即 ServiceA#methodA) 將根據(jù)具體的配置決定自己是 commit 還是 rollback
另外三種事務傳播屬性基本用不到，在此不做分析。

六、總結
對于項目中需要使用到事務的地方，我建議開發(fā)者還是使用spring的TransactionCallback接口來實現(xiàn)事務，不要盲目使用spring事務注解，如果一定要使用注解，那么一定要對spring事務的傳播機制和隔離級別有個詳細的了解，否則很可能發(fā)生意想不到的效果。

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