Spring事务注意事项 男娘i 2024-03-26 11:32 29阅读 0赞 我们在日常使用 Spring事务时,如果不了解其底层实现原理,经常会踩到一些坑,本文会介绍 Spring 事务的两种使用方式:声明式事务和编程式事务,以及其使用误区和最佳实践。 ### 一、什么是 Spring 事务? ### Spring的事务框架将开发过程中事务管理相关的关注点进行适当的分离,通过Spring的事务框架,我们可以按照统一的编程模型来进行事务编程,却不用关心所使用的数据访问技术以及具体要访问什么 类型的事务资源。 Spring 事务的设计理念的基本原则是:让 事务管理与数据访问相分离。 * 当在业务层使用事务的抽象API进行事务管理的时候,不需要关心事务将要管理的资 源是什么,对不同的事务资源的管理将由相应的框架实现类来完成。 * 当在数据访问层对可能参与事务的数据资源进行访问的时候,只需要使用相应的数据访问API 进行数据访问,不需要关心当前的事务资源如何参与事务或者是否需要参与事务。这同样将 由事务框架类来打理。 对于我们开发人员来说,需要关心的就是通过抽象后的事务管理API(PlatformTransactionManager)对当前的事务进行管理而已。通常我们有两种使用方式,一种是声明式事务也就是 AOP 代理的方式,一种是使用 声明式事务也就是 PlatformTransactionManager API 的方式。 #### 1.1 声明式事务使用举例 #### Spring 声明式事务非常简单,只需要一个注解 @Transaction 即可完成事务工作,如下: @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void insert(Book book) { // 保存 } 这个也是我们日常开发中经常会使用到的一种方式,但是如果是个新手或者对 Spring 声明式事务原理不了解的话经常会踩到一些坑,后面我们会介绍。下面我们再来看一下另外一种不常用的 Spring 事务使用方式:编程式事务 API #### 1.2 编程式事务使用举例 #### 什么是编程式事务? 通过硬编码的方式使用 Spring 中提供的抽象事务API PlatformTransactionManager 来控制事务。 Spring 使用模板方法对其封装为我们提供了事务模板类:TransactionTemplate 方便我们使用。 @Rescorce private TransactionTemplate transactionTemplate public void test(){ // TransactionCallback 有返回值 transactionTemplate.execute(new TransactionCallback<Object>() { @Override public Object doInTransaction(TransactionStatus transactionStatus) { try { //业务代码 return new Object(); } catch (Exception e) { //回滚 transactionStatus.setRollbackOnly(); return null; } } }); // TransactionCallbackWithoutResult 无返回值 transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() { @Override protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus transactionStatus) { try { //业务代码 } catch (Exception e){ //回滚 transactionStatus.setRollbackOnly(); } } }); } 其中 TransactionTemplate 在 SpringBoot 中,Spring 已经为我们初始化好放在 IoC 容器中,我们可以直接注入使用。编程式事务的好处是可以通过更细力度更个性化的事务控制流程。 ### 二、声明式事务常见问题 ### 我们上面说过,Spring 事务使用不当会造成一些严重的问题,下面我们就 Spring事务 经常遇到的一些问题做一起讨论下。 #### 2.1 事务不生效的几种情况 #### 事务不生效问题经常出现在我们使用 Spring 声明式事务中,主要原因是因为对 Spring 事务管理机制和 声明式事务实现原理不够了解所致,下面我们一起来看下常见误区: ##### 1:类内部访问 ##### * **场景描述**: A 类的 a1 方法没有标注 @Transactional,a2 方法标注 @Transactional,在 a1里面调用 a2;事务不生效。 * **举例说明:** @Service public class TestService { public void test(){ insert(); } @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void insert(){ // 数据库操作 } } 在test() 方法中调用被 @Transaction 注解标注的 insert()方法 @RestController public class TestController { @Resource private TestService testService; @GetMapping("/test") public void test() { testService.test(); } } 当进行调用 **testService**.test() 时,insert() 方法的事务不会生效。 * **原因解释:** 因为 @Transactional 的工作机制是基于 AOP 实现,AOP 是使用动态代理实现的。如果通过代理调用insert(),通过 AOP 会前后进行增强,增强的逻辑其实就是在 insert() 的前后别加上开启、提交事务的逻辑。 而现在是在 test() 方法中直接调用 this.insert(),this 指向 TestService 的非代理对象,不会经过 AOP 的事务增强操作。也就是类内部调用事务方法,不会通过代理方式访问。 解决方法也很简单,这里介绍一个通用的处理方式,那就是在 本类中获取 Spring IoC 容器,使用依赖查找的方式从容器中直接获取 当前代理对象。如下: @Service public class TestService implements ApplicationContextAware { private ApplicationContext applicationContext; @Override public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException { this.applicationContext = applicationContext; } public void test() { // 从Spring IoC 容器中获取代理类 TestService testService = applicationContext.getBean(TestService.class); // 调用代理类目标方法 testService.insert(); } @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void insert() { // 数据库操作 System.out.println("insert 数据库操作。。。"); } } 除了上述方法,我们还可以 通过 AopContext 获取代理对象来调用: @Service public class TestService { public void test() { // 获取当前类的代理对象 TestService testServiceProxy = ((TestService)AopContext.currentProxy()) // 调用代理类目标方法 testServiceProxy.insert(); } @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void insert() { // 数据库操作 System.out.println("insert 数据库操作。。。"); } } 注意启动类需要添加 @EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true) 注解 ##### 2:非 public 可重载方法 ##### * **场景描述**: 在 Spring Bean 的非 public 方法上,添加 @Transactional 注解不会生效。 * **举例说明:** @Service public class TestService { @Transactional(rollbackFor = Exception.class) protected void insert1(){ // 数据库操作 } @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public final void insert2(){ // 数据库操作 } @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public static void insert3(){ // 数据库操作 } } **insert1**() 被 protected 修饰符修饰,导致事务不会生效; insert2() 被 final 修饰,导致事务不生效; insert3() 被 static 修饰,导致事务不会生效。 @RestController public class TestController { @Resource private TestService testService; @GetMapping("/test") public void test() { testService.insert1(); testService.insert2(); testService.insert3(); } } 实际使用时,这三种场景不太容易出现,因为 IDEA 会有提醒: 被 @Transactional 标注的方法必须可被重载。 ![516514916d2e94c156c7d95f9f62266c.png][] * **原因解释:** Spring 要求被代理方法必须是 public 的并且是可被重载的。 ##### 3:异常不匹配(重点) ##### * **场景描述**: @Transactional 没有设置 rollbackFor = Exception.class 属性或者指定异常类型和方法抛出的异常类型不匹配。 * **举例说明:** @Service public class TestService { @Transactional public void insert() throws Exception { // 数据库操作 throw new Exception("发生异常"); } } * **原因解释:** Spring 事务默认只捕获 uncheck exception,即只会回滚 RuntimeException(运行时异常)和Error(错误),对于普通的 Exception(非运行时异常),它不会回滚。 ![9bf1324b8e3b7a733ad329a68077a58c.png][] ##### 4:多线程 ##### * **场景描述**: 在 Spring 事务方法中开启线程操作数据库,不受主线程事务控制。 * **举例说明:** @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void insert() { // 开启子线程 new Thread(() -> { doDb(); }).start(); // 主线程异常 throw new RuntimeException("父线程异常"); } 父线程抛出线程,事务回滚。因为子线程是独立存在,和父线程不在同一个事务中,所以子线程的修改并不会被回滚。 @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void insert2() { // 开启子线程 new Thread(() -> { doDb(); throw new RuntimeException("子线程异常"); }).start(); } 由于子线程的异常不会被外部的线程捕获,所以父线程不抛异常,事务回滚没有生效。 * **原因解释:** Spring事务控制是通过 AOP 动态代理,在方法开始是开启一个事务,并把该事务放在当前前程上下文中进行传递,开启子线程事务无法传递,导致子线程事务失效。 ##### 5:嵌套事务未捕获异常 ##### Spring 传播属性中的嵌套事务是通过 JDBC 提供 SavePoint 来实现的。 -------------------- PROPAGATION\_REQUIRES\_NEW 和 PROPAGATION\_NESTED 比较容易混淆: **PROPAGATION\_REQUIRES\_NEW**:启动一个新的, 不依赖于环境的 “内部” 事务. 这个事务将被完全 commited 或 rolled back 而不依赖于外部事务, 它拥有自己的隔离范围, 自己的锁, 等等. 当内部事务开始执行时, 外部事务将被挂起, 内务事务结束时, 外部事务将继续执行。 **PROPAGATION\_NESTED**: 开始一个 “嵌套的” 事务, 它是已经存在事务的一个真正的子事务.潜套事务开始执行时, 它将取得一个 savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 我们将回滚到此savepoint. 嵌套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交。**如果外部事务 commit, 嵌套事务也会被 commit, 这个规则同样适用于 rollback**。 -------------------- * **场景描述**: 一个事务方法A调用另一个嵌套事务方法B,嵌套事务方法A 异常,不希望影响 事务方法B * **举例说明:** public class TestService { @Resource private TagRepository tagRepository; // 默认隔离级别 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED) public void insert1() { tagRepository.upsert("insert1", TagType.UNKNOWN); ((TestService) AopContext.currentProxy()).insert2(); } @Transactional(propagation = Propagation.NESTED, rollbackFor = RuntimeException.class) public void insert2() { tagRepository.upsert("insert2", TagType.UNKNOWN); throw new RuntimeException("insert2 exception"); } } 这种情况使用了嵌套的内部事务,原本是希望调用 insert2()方法时,如果出现了异常,只回滚insert2()方法里的内容,不回滚 insert1里的内容,即回滚保存点。但实际上,insert1 也回滚了。 * **原因解释:** 因为insert2方法出现了异常,没有手动捕获,会继续往上抛,到外层 insert2 方法的代理方法中捕获了异常。所以,这种情况是直接回滚了整个事务,不只回滚单个保存点。 可以将内部嵌套事务放在 try/catch 中,并且不继续往上抛异常。这样就能保证,如果内部嵌套事务中出现异常,只回滚内部事务,而不影响外部事务。 // 默认隔离级别 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED) public void insert1() { tagRepository.upsert("insert1", TagType.UNKNOWN); try { ((TestService) AopContext.currentProxy()).insert2(); } catch (Exception e) { System.out.println("捕获 insert2 异常"); } } -------------------- 这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到了分支执行的效果。嵌套事务执行异常,自动回滚到保存点,在外部事务捕获异常,做其他逻辑处理。 ##### 6:自己吞掉了异常 ##### * **场景描述**: 在事务方法中 try…catch 住异常没有向外抛出,导致事务不生效。 * **举例说明:** @Transactional protected void test(){ // 数据库操作 try { doOther(); } catch (Exception e) { log.error("xxx"); } } * **原因解释:** Spring 事物处理是通过 AOP try…catch 代理方法,根据异常信息来回滚事物的,如果没检测到异常,也便不会回滚事物了。 #### 2.2 大事务问题 #### @Transactional注解一般加在某个业务方法上,会导致整个业务方法都在同一个事务中,粒度太粗,不好控制事务范围,是出现大事务问题的最常见的原因。 ##### 2.2.1 大事务常见问题 ##### 所谓大事务就是事务流程较长的事务,大事务会造成许多性能问题: * 死锁 * 锁定太多的数据,造成大量的阻塞和锁超时 * 执行时间长,容易造成主从延迟 * 回滚时间长 * 并发情况下,数据库连接池容易被占满 * undo log日志膨胀,不仅增加了存储的空间,而且可能降低查询的性能 最主要的影响数据库连接池容易被撑爆,导致大量线程等待,造成请求无响应或请求超时。 如何查询大事务? select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>10 ##### 2.2.2 如何避免大事务问题? ##### **1.少用 @Transactional 注解** @Transactional注解一般加在某个业务方法上,会导致整个业务方法都在同一个事务中,粒度太粗,不好控制事务范围,是出现大事务问题的最常见的原因。可以使用我们上面介绍到的编程式事务,在spring项目中使用 TransactionTemplate 手动执行事务。 **2. 将查询方法放到事务外** 如果出现大事务,可以将查询(select)方法放到事务外,也是比较常用的做法,因为一般情况下这类方法是不需要事务的。如下面代码: @Transactional(rollbackFor=Exception.class) public void save(User user) { queryData1(); queryData2(); addData1(); updateData2(); } 可以将queryData1和queryData2两个查询方法放在事务外执行,将真正需要事务执行的代码才放到事务中,比如:addData1和updateData2方法,这样就能有效的减少事务的粒度。 该怎么拆分呢? 多数人可能会想到下面这样: public void save(User user) { queryData1(); queryData2(); doSave(); } @Transactional(rollbackFor=Exception.class) public void doSave(User user) { addData1(); updateData2(); } 这个例子是非常经典的错误,这种直接方法调用的做法事务不会生效,这和我们前面在 Spring 事务不生效一章中介绍的第一种情况一模一样,这种错误经常会在日常开发中出现。即使有经验的开发人员稍不注意,就会采坑。 因此,更推荐使用下面方法重构实现: @Resource private TransactionTemplate transactionTemplate; public void save(final User user) { queryData1(); queryData2(); transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() { @Override protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus transactionStatus) { try { //业务代码 addData1(); updateData2(); } catch (Exception e){ //回滚 transactionStatus.setRollbackOnly(); } } }); } **3. 事务中避免远程调用** 我们在接口中调用其他系统的接口是不能避免的,由于网络不稳定,这种远程调的响应时间可能比较长,如果远程调用的代码放在某个事务中,这个事务就可能是大事务。当然,远程调用不仅仅是指调用接口,还有包括:发MQ消息,或者连接redis、mongodb保存数据等。 @Transactional(rollbackFor=Exception.class) public void save(User user) { callRemoteApi(); addData1(); sendMq(); } 远程调用的代码可能耗时较长,切记一定要放在事务之外。 @Resource private TransactionTemplate transactionTemplate; public void save(User user) { callRemoteApi(); transactionTemplate.execute(new TransactionCallbackWithoutResult() { @Override protected void doInTransactionWithoutResult(TransactionStatus transactionStatus) { try { //业务代码 addData1(); } catch (Exception e){ //回滚 transactionStatus.setRollbackOnly(); } } }); sendMq(); } 有些朋友可能会问,远程调用的代码不放在事务中如何保证数据一致性呢?这就需要建立:重试+补偿机制,达到数据最终一致性了。 **4. 事务中避免一次性处理太多数据** 如果一个事务中需要处理的数据太多,也会造成大事务问题。比如为了操作方便,你可能会一次批量更新1000条数据,这样会导致大量数据锁等待,特别在高并发的系统中问题尤为明显。 @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void saveList(List<User> userList) { insert(userList); } 解决办法是分页处理,1000条数据,分50页,一次只处理20条数据,这样可以大大减少大事务的出现。 public void saveList(List<User> userList) { Lists.partition(userList, 20) .forEach(users -> { transactionTemplate.execute(transactionStatus -> { return insert(users); }); }); } ### 三、Spring 事务使用最佳实践 ### 1.Spring 声明式事务适合简单的事务场景,使用方便,但是容易采坑,当使用 Spring 声明式事务时,请仔细检查确认一下几个方面: * @Transactional 注解必须明确指定回滚异常 rollbackFor = XXX.class * 该事物方法必须是通过代理类访问 * 确保异常被抛出 * 确保方法是 public 可重载方法 * 是否多线程内开启事物 * 嵌套事务是否需要捕获异常 2.对于一些不便于使用 声明式事务的场景,我们推荐使用 编程式事物管理来控制事务。 使用编程式事务管理几乎不需要注意什么,编程上事务可以让我们更加细粒度的控制事务范围,并且可以很好的避免声明式事物带来的一些坑。 [参考文章][Link 1] [516514916d2e94c156c7d95f9f62266c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/30cbe6ea4e9a4921a5925b6908b6c7df.png [9bf1324b8e3b7a733ad329a68077a58c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/dc0cef6f2e414aab9c75118c49080952.png [Link 1]: https://tech.tuhu.cn/?p=7972
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