Spring Data JPA进阶（五）：事务和锁

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-01-22 05:11 738阅读 0赞

##### 事务 #####

默认情况下，Spring Data JPA提供的CRUD方法都添加了事务，这里的事务使用的是Spring的事务管理机制。对于读操作来说，事务的`readOnly`属性是设置的true（默认值是false），而其他操作都是设置的一个空的`@Transactional`注解，所以使用的都是Spring事务的默认配置。

##### 如何在持久层使用事务 #####

如果你想覆盖某个方法的事务配置，可以在自己的接口里面覆盖那个方法，然后加上`Transactional`注解。

public interface UserRepository extends CrudRepository<User, Long> {
    
      @Override
      @Transactional(timeout = 10)
      public List<User> findAll();
        
    }

##### 统一配置一个接口的事务 #####

你也可以在接口上面使用`@Transactional`注解进行统一配置：

@Transactional(readOnly = true)
    public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    
      List<User> findByLastname(String lastname);
    
      @Modifying
      @Transactional
      @Query("delete from User u where u.active = false")
      void deleteInactiveUsers();
    }

如果同时在接口和方法上进行了配置，方法上的配置会具有更高的优先级。

对查询语句设置`readOnly`为true有什么好处呢？如果你设置了`readOnly`为true，hibernate的flush模式会自动设置为`NEVER`，这样就可以让hibernate跳过“脏检查”阶段，可以显著提升大对象（很多层子对象组成的对象树）的查询性能。

##### 多个Repository组成的事务 #####

如果涉及到多个Repository的事务，可以在Service层做处理，或者使用门面模式。这里可能涉及到“事务的传播级别”方面的知识点。

示例代码：

@Service
    class UserManagementImpl implements UserManagement {
    
      private final UserRepository userRepository;
      private final RoleRepository roleRepository;
    
      @Autowired
      public UserManagementImpl(UserRepository userRepository, RoleRepository roleRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
        this.roleRepository = roleRepository;
      }
    
      @Transactional
      public void addRoleToAllUsers(String roleName) {
    
        Role role = roleRepository.findByName(roleName);
    
        for (User user : userRepository.findAll()) {
          user.addRole(role);
          userRepository.save(user);
        }
    }

#### 锁 ####

*  如何使用锁  
    使用非常简单，只需要在持久层的方法上添加`@Lock`注解并选择锁的类型即可：

interface UserRepository extends Repository<User, Long> {
    
      @Lock(LockModeType.READ)
      List<User> findByLastname(String lastname);
    }

> 这个注解是在org.springframework.data.jpa.repository包下，里面只有LockModeType value这一个属性。

需要注意的是，`要在事务里面使用锁`，否则会报`TransactionRequiredException`异常。

同时，我们也可以在EntityManager中使用锁：

// find的时候指定锁
    entityManager.find(Department.class, 1, LockModeType.PESSIMISTIC_READ);
    
    // find后锁住一个实体
    Department department = entityManager.find(Department.class, 1);
    entityManager.lock(department, LockModeType.PESSIMISTIC_READ);
    
    // 锁住query results
    TypedQuery<Department> query = entityManager
            .createQuery("select d from Department d", Department.class);
    query.setLockMode(LockModeType.PESSIMISTIC_READ);
    List<Department> departments = query.getResultList();

*  锁的类型  
    `LockModeType`是一个枚举类，这个类是在`javax.persistence`包下的。打开这个枚举即可看到所有锁的类型。

public enum LockModeType
    {
        READ, // 与下面的OPTIMISTIC同义
    
        WRITE, // 与下面的OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT同义
    
        OPTIMISTIC,
    
        OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT,
    
        PESSIMISTIC_READ,
    
        PESSIMISTIC_WRITE,
    
        PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT,
    
        NONE // 无锁
    }

下面分别介绍这些锁。首先READ与WRITE是别名，NONE是无锁，所以不作过多解释。主要介绍这五个锁：

1.  OPTIMISTIC
2.  OPTIMISTIC\_FORCE\_INCREMENT
3.  PESSIMISTIC\_READ
4.  PESSIMISTIC\_WRITE
5.  PESSIMISTIC\_FORCE\_INCREMENT

##### 乐观锁和悲观锁 #####

这两种锁都可以避免两个事务中的其中一个，在不知情的情况下覆盖另一个事务的数据。

以`OPTIMISTIC`开头的代表“乐观锁”，以`PESSIMISTIC`开头的是“悲观锁”。乐观锁和悲观锁有什么区别？

*  乐观锁  
    `乐观锁是在JPA层面实现的。`顾名思义，乐观锁比较“乐观”，它假设冲突很少发生，即使发生，抛出一个错误也比想办法避免它们更容易接受和简单。核心思想就是在实体中定义一个“version”字段，可以是数值类型或时间戳类型。在读取的时候，就取到这个字段。然后在修改了实体的数值，保存的时候，就会去数据库对比这个version，如果version一致，就执行更新，否则就不执行更新。

@Entity
    public class Student{
        @Id
        private int id;
        private String name;
        private BigDecimal money;
        @Version
        private int version;
    
        // getters and setters
    }

对于实体中有添加了`@Version`注解的列，JPA会自动对该实体使用乐观锁`OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT`。你不需要使用任何锁命令。但是你也可以在Repository里面通过@Lock注解去自定义自己想要的锁。

使用乐观锁，打印sql，会发现在执行save方法的时候，会把version作为条件：

update ... whereid=? and version=?

所以乐观锁是Spring Data JPA在控制。你也可以不使用Spring Data JPA的乐观锁，而自己新增一个字段，在执行更新操作的时候手动去实现。

那`OPTIMISTIC`与`OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT`有什么区别呢？

> OPTIMISTIC在读操作时不会更新Version字段的值，只有在写操作的时候会  
> OPTIMISTIC\_FORCE\_INCREMENT在读和写操作时都会更新Version字段的值

*  悲观锁  
    `悲观锁是在数据库层面实现的`，JPA只是把请求交给数据库。悲观锁比较“悲观”，意思是只要开启事务的时候，就会对数据进行加锁操作，在事务结束后才解锁。

而有些数据库是不支持`PESSIMISTIC_READ`的，JPA规范中说到，不需要提供PESSIMISTIC\_READ（因为许多DB只支持WRITE锁）：

> 允许JPA实现用LockModeType.PESSIMISTIC\_WRITE来代替LockModeType.PESSIMISTIC\_READ，但是反之不可。

悲观写锁`PESSIMISTIC_WRITE`是基于“SELECT … FOR UPDATE”这种SQL语法来实现的：

select
            id 
        from
            product 
        where
            id =? 
            and version =? for update

悲观读锁`PESSIMISTIC_READ`很多数据库不支持。在MYSQL中，会生成“SELECT …. LOCK INSHARE MODE”。

`PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT`会使用悲观写锁，但不管有没有修改数据，都会更新Version字段的值。

*  只能在查询语句上使用锁  
    而且Spring Data JPA目前只支持在“查询语句”（SELECT语句）中使用`@Lock`注解。否则会抛异常：

// 尝试在非SELECT定义锁：
    public interface ProductRepository extends JpaRepository<Product,Long>{
        
        @Modifying
        @Query("update Product p set p.stock = p.stock + 1 where p.id = ?1")
        @Lock(LockModeType.OPTIMISTIC)
        Integer addStockById(Long id);
    }
    // 调用会抛出异常：
    IllegalStateException: Illegal attempt to set lock mode on a non-SELECT query