Spring事物原理详解

布满荆棘的人生 2023-06-05 05:56 17阅读 0赞

## spring的4种事务特性，5种隔离级别，7种传播行为 ##

## 什么是事务？ ##

**事务（Transaction) 是访问并可能更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元。**  
事务是恢复和并发控制的基本单元，有以下4个属性（ACID)：

1.  原子性：一个事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的诸多操作要么都做，要么都不做；
2.  一致性：事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。事务的一致性和原子性是密切相关的。
3.  隔离性：一个事务的执行不能被其他事务干扰。
4.  持久性：持久性也称为永久性，指一个事务一旦提交，它的改变就是永久性的。

Spring事物的本质其实就是数据库对事物的支持，没有数据库的事物支持，spring是无法提供事务功能的，对于纯JDBC操作数据库，想要用到事务，可以按照以下步骤：

1.  获取连接 Connection con = DriverManager.getConnection()；
2.  开启事务 con.setAutoCommit(true/false)；
3.  执行crud操作；
4.  提交事务/回滚事务 con.commit() / con.rollback()；
5.  关闭连接 con.close()；

使用spring的事物管理功能之后，我们可以不用再写步骤2和4的代码，而是有spring自动完成。下面以注解方式为例：

1.  配置文件开启注解驱动，在相关的类和方法上通过注解@Transactional标识；

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager">
            <property name="entityManagerFactory"  ref="entityManagerFactory"/>
        </bean>
        <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
    
    	@TargetDataSource(dataSource = TargetDataSource.DataSourceEnum.write)
        @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
        public void updateRoleFunctionByRoleId(MaintenanceUser maintenanceUser, Long roleId, String allowFuncs) {
            // 业务逻辑代码
        }

1.  spring在启动的时候会去解析生成相关的bean，这时候会查看拥有相关注解的类和方法，并且为这些类和方法生成代理，并根据@Transactional的相关参数进行相关的配置注入，这样就在代理中为我们把相关的事务处理掉了（开启正常提交事务，异常回滚事务）；
2.  真正的数据库层的事务提交和回滚是通过bin log或者redo log实现的。

## Spring事务的传播属性： ##

所谓事务的传播行为是指，如果在开始当前事务之前，一个事务上下文已经存在，此时有若干选项可以指定一个事务性方法的执行行为。这些属性在TransactionDefinition中定义：[Spring事务传播属性和隔离级别][Spring]。

**spring事务有7种传播行为，分别是：**

1、PROPAGATION.REQUIRED：如果当前没有事务，就创建一个新事务，如果当前存在事务，就加入该事务，该设置是最常用的设置。

2、PROPAGATION.SUPPORTS：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就以非事务执行。

3、PROPAGATION.MANDATORY：支持当前事务，如果当前存在事务，就加入该事务，如果当前不存在事务，就抛出异常。

4、PROPAGATION.REQUIRES\_NEW：创建新事务，无论当前存不存在事务，都创建新事务。

5、PROPAGATION.NOT\_SUPPORTED：以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。

6、PROPAGATION.NEVER：以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。

7、PROPAGATION.NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务，则执行与PROPAGATION\_REQUIRED类似的操作。

注解@Transactional默认的传播行为是:PROPAGATION.REQUIRED  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RocXR6cQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 注意事项： ##

1、在需要事务管理的地方加@Transactional 注解。@Transactional 注解可以被应用于接口定义和接口方法、类定义和类的 public 方法上。

2、@Transactional 注解只能应用到 public 可见度的方法上。 如果你在 protected、private 或者 package-visible 的方法上使用 @Transactional 注解，它也不会报错， 但是这个被注解的方法将不会展示已配置的事务设置。

3、注意仅仅 @Transactional 注解的出现不足于开启事务行为，它仅仅 是一种元数据。必须在配置文件中使用配置元素，才真正开启了事务行为。

4、Spring团队建议在具体的类（或类的方法）上使用 @Transactional 注解，而不要使用在类所要实现的任何接口上。在接口上使用 @Transactional 注解，只能当你设置了基于接口的代理时它才生效。因为注解是 不能继承 的，这就意味着如果正在使用基于类的代理时，那么事务的设置将不能被基于类的代理所识别，而且对象也将不会被事务代理所包装。

## 数据库隔离级别 : [事务的四种隔离级别][Link 1] ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RocXR6cQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
临时表：针对每张表一一对应的表，单例的，只要一张表；判断这条数据有没有被锁定，有没有正在被操作，只要看看临时表里面有没有这条记录。数据被修改了，没有被提交，只是存在于临时表中，处于临时状态。有可能会被撤回，被回滚。当用户去查询表时，临时表里面有这条数据，数据会被优先访问。如果前一个事务发生回滚，则会导致用户读取的数据和我们数据库持久化的数据是不一致的，这种情况就叫脏读。临时表在事务commit()或者rollback()以后就会消失。

1.  脏读：一个事务对数据进行了增删改，但是还未提交（数据在我们的临时表里面）；另一个事务可以读取到未提交的数据（读取临时表中的数据），如果第一个事务这时候回滚了，那么第二个事务就读到了脏数据。
2.  不可重复读：一个事务中发生了2次读操作，第一次读操作（临时表）和第二次读操作之间，另一个事务对数据进行了修改（临时表），这时候2次读取的数据是不一致的。
3.  幻读：第一个事务对一定范围的数据进行批量修改，第二个事务在这个范围增加一条数据，这个时候第一个事务就会丢失对新增数据的修改。

**总结：**  
隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大；  
大多数的数据库默认隔离级别为Read Commited，比如SqlServer，Oracle;  
少数数据库默认隔离级别为:Repeatable Read ,比如：MySQL

## Spring事务接口管理 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RocXR6cQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 总结： ##

1.  什么是事物？  
    一个整体的执行逻辑单元，只有两个结果，要么全失败，要么全成功。
2.  事务的特性  
    原子性，隔离性，持久性，一致性。
3.  事务的基本原理  
    从数据库角度来说：就是提供了一种后悔机制。这里用到了临时表，在执行增删改之前，先将满足条件的数据查询出来放入到临时表中，然后先在临时表中操作这些数据，完成过程中如果没有出现任何问题，就将临时表中的数据同步到实际的表中，并返回影响的行数。  
    如果在临时表中操作数据时出现了错误，那就将临时表中满足条件的数据清除，并返回错误码。  
    如果想要对一个数据表的数据进行清空，千万别用delete from ,这种情况会锁表；加了where条件就是行锁。
4.  spring的事务配置  
    AOP配置：指定需要加事务的方法；  
    声明试事务配置，事务的传播属性，隔离级别，回滚条件等；  
    传播属性：DEFAULT REQUIRED EQUIRES\_NEW SUPPORTS NESTED  
    隔离级别：DEFAULT READ\_UNCOMMITTED READ\_COMMITTED REPEATABLE\_READ SERIALIZABLE
5.  源码分析  
    通过解析配置文件，得到TransactionDefintion 实际上就是AOP中的MethodInterceptor（方法代理），然后可以在满足条件的方法调用前后加一些东西；
    
    PlatformTransactionManager 中的方法：  
    getTransaction 调用了TransactionSynchronizationManager类的getResource()；从ThreadLocal里面取值， Map<DataSource,CommectionHolder> 获取一个连接对象Connection;
    
    conn.setAutoCommit(false);  
    Commit con.commit();  
    Rollback con.rollback();

参考链接：[spring事务原理][spring]，[spring编程式事务和声明式事务][spring 1]，[spring编程式事务][spring 2]

[Spring]: https://www.cnblogs.com/eunice-sun/p/11024584.html
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[Link 1]: https://www.cnblogs.com/ubuntu1/p/8999403.html
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[spring]: https://blog.csdn.net/u012562943/article/details/80776922
[spring 1]: https://www.cnblogs.com/nnngu/p/8627662.html
[spring 2]: https://blog.csdn.net/lsziri/article/details/80656600