Spring 事務(wù)管理概述

最先需要明確一點(diǎn)的是，事務(wù)只是數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)概念，我們的java程序和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接，java程序只是作為數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶端，本質(zhì)是通過網(wǎng)絡(luò)連接對(duì)象connection來間接的操作數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)sql進(jìn)行事務(wù)開啟，提交或者回滾。在 Spring 中，事務(wù)管理通常分為兩種方式：編程式事務(wù)和聲明式事務(wù)。其中，聲明式事務(wù)（基于注解 @Transactional）是最常用、最直觀的做法。本質(zhì)上，Spring 通過 AOP（面向切面編程） 或 代理機(jī)制 來攔截方法調(diào)用，在方法執(zhí)行前后自動(dòng)開啟、提交或回滾事務(wù)。

1. Spring 事務(wù)管理的整體架構(gòu)

1.1 PlatformTransactionManager接口

• Spring 為各種數(shù)據(jù)訪問框架提供了不同實(shí)現(xiàn)的 PlatformTransactionManager，例如：
  • DataSourceTransactionManager（JDBC）
  • JpaTransactionManager（JPA/Hibernate）
  • HibernateTransactionManager（Hibernate）
  • JpaTransactionManager（JPA）以及其他第三方框架的事務(wù)管理器。
• 這些事務(wù)管理器對(duì)底層資源（數(shù)據(jù)庫(kù)連接、Session 等）進(jìn)行事務(wù)控制，Spring 通過它們來統(tǒng)一管理事務(wù)的開啟、提交與回滾。

1.2 事務(wù)配置（Transaction Configuration）

• 通過注解 @EnableTransactionManagement 或者在 XML 中聲明 <tx:annotation-driven>，開啟 Spring 對(duì)聲明式事務(wù)的支持。
• 配置好對(duì)應(yīng)的 PlatformTransactionManager Bean，讓 Spring 知道使用哪一種事務(wù)管理器。

1.3 聲明式事務(wù)（@Transactional）

• Spring 在運(yùn)行時(shí)掃描被 @Transactional 注解標(biāo)記的類或方法，自動(dòng)為其生成 AOP 代理。
• 當(dāng)外部調(diào)用該方法時(shí)，會(huì)先進(jìn)入 事務(wù)切面，根據(jù)注解信息決定是否開啟事務(wù)，執(zhí)行完畢后再根據(jù)方法執(zhí)行結(jié)果決定提交還是回滾。

1.4 事務(wù)增強(qiáng)（Advice）

• 事務(wù)的開啟、提交、回滾等邏輯，就封裝在 Spring 提供的事務(wù)增強(qiáng)（TransactionInterceptor）中，通過 AOP 動(dòng)態(tài)攔截目標(biāo)方法調(diào)用。

2. Spring 事務(wù)管理的關(guān)鍵流程

以下主要針對(duì) 聲明式事務(wù)（基于注解）進(jìn)行說明：

2.1 Bean 初始化階段

• Spring 在啟動(dòng)時(shí)，會(huì)掃描所有的 Bean，看它們是否使用了 @Transactional 注解。
• 如果某個(gè)類或方法使用了 @Transactional，則由 Spring AOP 或 AspectJ 生成一個(gè)代理對(duì)象來代替原始對(duì)象。
• 代理對(duì)象內(nèi)部持有對(duì)真實(shí)對(duì)象的引用，同時(shí)嵌入事務(wù)管理邏輯。

2.2 方法調(diào)用攔截（AOP 代理）

• 當(dāng)外部代碼調(diào)用該 Bean 的某個(gè)帶有 @Transactional 的方法時(shí)，實(shí)際上先調(diào)用到 代理對(duì)象。
• 代理對(duì)象 會(huì)進(jìn)行一系列判斷，包括：
  • 讀取 @Transactional 的屬性（如 propagation、isolation、timeout、readOnly 等）；
  • 判斷當(dāng)前線程是否已經(jīng)存在事務(wù)（如果有，則根據(jù) propagation 屬性決定如何處理）；
  • 如果沒有事務(wù)或者需要新建事務(wù)，則調(diào)用 PlatformTransactionManager 的 getTransaction(...) 開啟一個(gè)事務(wù)。

2.3 執(zhí)行目標(biāo)方法

在事務(wù)已開啟（或已決定加入現(xiàn)有事務(wù)）的前提下，代理對(duì)象通過反射調(diào)用目標(biāo) Bean 的真實(shí)方法。目標(biāo)方法中執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作（或其他資源操作），如果拋出異常，Spring 會(huì)捕獲并根據(jù) rollback rules（例如：RuntimeException、Error 默認(rèn)回滾等）決定是否回滾。

2.4 提交或回滾事務(wù)

• 如果目標(biāo)方法正常結(jié)束，Spring 在退出代理方法前，會(huì)調(diào)用 PlatformTransactionManager 的 commit(...) 方法，提交事務(wù)；
• 如果出現(xiàn)了異常且符合回滾條件，Spring 調(diào)用 PlatformTransactionManager 的 rollback(...) 方法，回滾事務(wù)；
• 此后，方法調(diào)用才真正返回給調(diào)用者。

2.5 釋放資源

• 事務(wù)提交或回滾之后，底層數(shù)據(jù)庫(kù)連接、Session 等資源會(huì)被釋放或歸還到連接池。
• Spring 也會(huì)在內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)的清理操作，確保線程上下文不再持有錯(cuò)誤的事務(wù)信息。

3. 事務(wù)屬性與配置

在使用 @Transactional 注解時(shí)，可以指定多個(gè)屬性來控制事務(wù)行為，比如：

@Transactional(
    propagation = Propagation.REQUIRED,
    isolation = Isolation.DEFAULT,
    timeout = 30,
    readOnly = false,
    rollbackFor = {Exception.class},
    noRollbackFor = {CustomException.class}
)
public void doSomething() {
    // ...
}

propagation - 事務(wù)傳播級(jí)別
常見值：REQUIRED、REQUIRES_NEW、SUPPORTS、MANDATORY、NESTED 等，決定當(dāng)前方法是否需要在已有事務(wù)中執(zhí)行，或新開一個(gè)事務(wù)等。

isolation - 事務(wù)隔離級(jí)別
如 READ_UNCOMMITTED, READ_COMMITTED, REPEATABLE_READ, SERIALIZABLE，決定事務(wù)間讀寫數(shù)據(jù)的可見性，防止臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀等。

timeout - 超時(shí)時(shí)間
指定事務(wù)執(zhí)行的最大時(shí)間（秒），超過時(shí)間未完成則拋出超時(shí)異常并回滾。

readOnly - 只讀標(biāo)志
指示該事務(wù)主要用于查詢操作，可能在某些情況下允許數(shù)據(jù)庫(kù)做額外優(yōu)化；某些數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)忽略此配置。

rollbackFor / noRollbackFor - 回滾策略
指定哪些異常拋出時(shí)應(yīng)回滾或不回滾；默認(rèn)對(duì) 運(yùn)行時(shí)異常 和 錯(cuò)誤 回滾，對(duì)編譯異常 不回滾。

4. 實(shí)際開發(fā)中事務(wù)的常見問題

同類方法相互調(diào)用失效
如果在方法 A 內(nèi)部調(diào)用方法 B，而 B 也使用了 @Transactional，但這兩者都屬于同一個(gè)類，則 B 的事務(wù)不會(huì)被代理攔截，導(dǎo)致事務(wù)注解失效。可以通過將 B 提取到另一個(gè) Bean 或使用 AspectJ 等方式解決。

異常類型導(dǎo)致事務(wù)不回滾
Spring 默認(rèn)對(duì) RuntimeException 或 Error 回滾，而對(duì)受檢異常（Checked Exception）不回滾，需要在注解中顯式指定 rollbackFor。不小心拋出了“錯(cuò)誤類型”的異常，就可能導(dǎo)致事務(wù)回滾意外。

讀寫操作混用導(dǎo)致性能或數(shù)據(jù)一致性問題
@Transactional(readOnly = true) 僅作提示，不會(huì)強(qiáng)制阻止寫操作。如果在此事務(wù)中執(zhí)行了寫操作或忘記設(shè)置 readOnly = false，就可能引發(fā)數(shù)據(jù)不一致或性能問題。

事務(wù)傳播屬性配置不當(dāng)
如果不小心將一個(gè)需要新事務(wù)的操作配置為 Propagation.REQUIRED 而不是 REQUIRES_NEW，或者反之，則會(huì)導(dǎo)致事務(wù)邊界不符預(yù)期，進(jìn)而出現(xiàn)臟數(shù)據(jù)、鎖競(jìng)爭(zhēng)等問題。

大事務(wù)導(dǎo)致鎖競(jìng)爭(zhēng)
在實(shí)際項(xiàng)目里，如果單次事務(wù)持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，可能會(huì)長(zhǎng)時(shí)間占用數(shù)據(jù)庫(kù)鎖，導(dǎo)致鎖競(jìng)爭(zhēng)或死鎖；需注意將大事務(wù)拆分或優(yōu)化為多次小事務(wù)。

多線程/異步場(chǎng)景下無法共享事務(wù)
Spring 的默認(rèn)事務(wù)機(jī)制基于 ThreadLocal 綁定連接，異步任務(wù)或多線程無法復(fù)用同一事務(wù)，如果你在一個(gè)方法里開啟多線程進(jìn)行并發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)操作，子線程無法直接繼承主線程的事務(wù)上下文，會(huì)拿不到同一個(gè) Connection。

5.spring聲明式事務(wù)執(zhí)行過程示例圖

6.總結(jié)

核心原理

Spring 通過 AOP 代理 攔截帶有 @Transactional 的方法，在方法執(zhí)行前后，根據(jù)注解屬性和底層 PlatformTransactionManager 自動(dòng)開啟、提交或回滾事務(wù)。

關(guān)鍵組件

• @Transactional 注解
• 事務(wù)切面（TransactionInterceptor）
• PlatformTransactionManager
• TransactionSynchronizationManager(這是 Spring 用于管理“線程上下文”的關(guān)鍵工具類，記錄當(dāng)前線程關(guān)聯(lián)的事務(wù)資源,如Connect。

同一事務(wù)內(nèi)，所有數(shù)據(jù)庫(kù)操作都共享此 Connection)

事務(wù)配置

可自定義傳播級(jí)別、隔離級(jí)別、超時(shí)、回滾策略等，以滿足不同的業(yè)務(wù)需要。

到此這篇關(guān)于spring如何管理事務(wù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)spring管理事務(wù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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