Spring事务

2019-12-28 本文已影响0人小波同学

什么是事物

事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要么全部成功，要么全部不成功。

Mysql中的事务

在mysql中用的最多的存储引擎有：innodb，bdb，myisam ,memory 等。其中innodb和bdb支持事务而myisam等不支持事务。

mysql默认引擎innodb是支持事务的
mysql默认自动提交事务。每条语句都处在单独的事务中。
手动控制事务
- 开启事务：start transaction | begin
- 提交事务：commit
- 回滚事务：rollback

事务的特性（ACID）

原子性（Atomicity）：指事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。
一致性（Consistency）：事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。转账前和转账后的总金额不变。
隔离性（Isolation）：事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。由此引发多种隔离级别
持久性（Durability）：指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

以上介绍完事务的四大特性(简称ACID)，现在重点来说明下事务的隔离性，当多个线程都开启事务操作数据库中的数据时，数据库系统要能进行隔离操作，以保证各个线程获取数据的准确性，在介绍数据库提供的各种隔离级别之前，我们先看看如果不考虑事务的隔离性，会发生的几种问题：

事务的隔离级别

赃读：指一个事务读取了另一个事务未提交的数据。
不可重复读：在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。一个事务读取到了另一个事务提交后的数据。（update）
虚读（幻读）：是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致。 (insert)
注意：

不可重复读的重点是修改：同样的条件, 你读取过的数据, 再次读取出来发现值不一样了。
幻读的重点在于新增或者删除：同样的条件, 第1次和第2次读出来的记录数不一样。

数据库通过设置事务的隔离级别防止以上情况的发生：

1、READ UNCOMMITTED：赃读、不可重复读、虚读都有可能发生。
read uncommitted
2、READ COMMITTED：避免赃读。不可重复读、虚读都有可能发生。（oracle默认的） read committed
4、REPEATABLE READ：避免赃读、不可重复读。虚读有可能发生。（mysql默认）
repeatable read
8、SERIALIZABLE：避免赃读、不可重复读、虚读。
serializable
级别越高，性能越低，数据越安全
mysql中：
查看当前的事务隔离级别：SELECT @@TX_ISOLATION;
更改当前的事务隔离级别：SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL 四个级别之一。
设置隔离级别必须在事务之前

Spring事物核心接口

Spring事务管理的实现有许多细节，如果对整个接口框架有个大体了解会非常有利于我们理解事务，下面通过讲解Spring的事务接口来了解Spring实现事务的具体策略。
Spring事务管理涉及的接口的联系如下：

事务管理器

Spring并不直接管理事务，而是提供了多种事务管理器，他们将事务管理的职责委托给Hibernate或者JTA等持久化机制所提供的相关平台框架的事务来实现。
Spring事务管理器的接口是org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager，通过这个接口，Spring为各个平台如JDBC、Hibernate等都提供了对应的事务管理器，但是具体的实现就是各个平台自己的事情了。此接口的内容如下：

Public interface PlatformTransactionManager()...{  
    // 由TransactionDefinition得到TransactionStatus对象
    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException; 
    // 提交
    Void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;  
    // 回滚
    Void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;  
}

从这里可知具体的具体的事务管理机制对Spring来说是透明的，它并不关心那些，那些是对应各个平台需要关心的，所以Spring事务管理的一个优点就是为不同的事务API提供一致的编程模型，如JTA、JDBC、Hibernate、JPA。下面分别介绍各个平台框架实现事务管理的机制。

JDBC事务
如果应用程序中直接使用JDBC来进行持久化，DataSourceTransactionManager会为你处理事务边界。为了使用DataSourceTransactionManager，你需要使用如下的XML将其装配到应用程序的上下文定义中：

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    <property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>

实际上，DataSourceTransactionManager是通过调用java.sql.Connection来管理事务，而后者是通过DataSource获取到的。通过调用连接的commit()方法来提交事务，同样，事务失败则通过调用rollback()方法进行回滚。

Hibernate事务
如果应用程序的持久化是通过Hibernate实习的，那么你需要使用HibernateTransactionManager。对于Hibernate3，需要在Spring上下文定义中添加如下的<bean>声明：

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager">
    <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory" />
</bean>

sessionFactory属性需要装配一个Hibernate的session工厂，HibernateTransactionManager的实现细节是它将事务管理的职责委托给org.hibernate.Transaction对象，而后者是从Hibernate Session中获取到的。当事务成功完成时，HibernateTransactionManager将会调用Transaction对象的commit()方法，反之，将会调用rollback()方法。

Java持久化API事务（JPA）
Hibernate多年来一直是事实上的Java持久化标准，但是现在Java持久化API作为真正的Java持久化标准进入大家的视野。如果你计划使用JPA的话，那你需要使用Spring的JpaTransactionManager来处理事务。你需要在Spring中这样配置JpaTransactionManager：

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager">
    <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory" />
</bean>

JpaTransactionManager只需要装配一个JPA实体管理工厂（javax.persistence.EntityManagerFactory接口的任意实现）。JpaTransactionManager将与由工厂所产生的JPA EntityManager合作来构建事务。

Java原生API事务
如果你没有使用以上所述的事务管理，或者是跨越了多个事务管理源（比如两个或者是多个不同的数据源），你就需要使用JtaTransactionManager：

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager">
    <property name="transactionManagerName" value="java:/TransactionManager" />
</bean>

JtaTransactionManager将事务管理的责任委托给javax.transaction.UserTransaction和javax.transaction.TransactionManager对象，其中事务成功完成通过UserTransaction.commit()方法提交，事务失败通过UserTransaction.rollback()方法回滚。

基本事务属性的定义

上面讲到的事务管理器接口PlatformTransactionManager通过getTransaction(TransactionDefinition definition)方法来得到事务，这个方法里面的参数是TransactionDefinition类，这个类就定义了一些基本的事务属性。
那么什么是事务属性呢？事务属性可以理解成事务的一些基本配置，描述了事务策略如何应用到方法上。事务属性包含了5个方面，如图所示：

事物属性

而TransactionDefinition接口内容如下：

public interface TransactionDefinition {
    int getPropagationBehavior(); // 返回事务的传播行为
    int getIsolationLevel(); // 返回事务的隔离级别，事务管理器根据它来控制另外一个事务可以看到本事务内的哪些数据
    int getTimeout();  // 返回事务必须在多少秒内完成
    boolean isReadOnly(); // 事务是否只读，事务管理器能够根据这个返回值进行优化，确保事务是只读的
}

我们可以发现TransactionDefinition正好用来定义事务属性，下面详细介绍一下各个事务属性。

Spring支持的隔离级别

隔离级别	含义
ISOLATION_DEFAULT	使用后端数据库默认的隔离级别 ORACLE（读已提交） MySQL（可重复读）
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED	最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读
ISOLATION_READ_COMMITTED	允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生
ISOLATION_REPEATABLE_READ	对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生
ISOLATION_SERIALIZABLE	最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别，确保阻止脏读、不可重复读以及幻读，也是最慢的事务隔离级别，因为它通常是通过完全锁定事务相关的数据库表来实现的

传播行为
事务的第一个方面是传播行为（propagation behavior）。当事务方法被另一个事务方法调用时，必须指定事务应该如何传播。例如：方法可能继续在现有事务中运行，也可能开启一个新事务，并在自己的事务中运行。Spring定义了七种传播行为：

传播行为	含义
PROPAGATION_REQUIRED	表示当前方法必须运行在事务中。如果当前事务存在，方法将会在该事务中运行。否则，会启动一个新的事务
PROPAGATION_SUPPORTS	表示当前方法不需要事务上下文，但是如果存在当前事务的话，那么该方法会在这个事务中运行
PROPAGATION_MANDATORY	表示该方法必须在事务中运行，如果当前事务不存在，则会抛出一个异常
PROPAGATION_REQUIRED_NEW	表示当前方法必须运行在它自己的事务中。一个新的事务将被启动。如果存在当前事务，在该方法执行期间，当前事务会被挂起。如果使用JTATransactionManager的话，则需要访问TransactionManager
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED	表示该方法不应该运行在事务中。如果存在当前事务，在该方法运行期间，当前事务将被挂起。如果使用JTATransactionManager的话，则需要访问TransactionManager
PROPAGATION_NEVER	表示当前方法不应该运行在事务上下文中。如果当前正有一个事务在运行，则会抛出异常
PROPAGATION_NESTED	表示如果当前已经存在一个事务，那么该方法将会在嵌套事务中运行。嵌套的事务可以独立于当前事务进行单独地提交或回滚。如果当前事务不存在，那么其行为与PROPAGATION_REQUIRED一样。注意各厂商对这种传播行为的支持是有所差异的。可以参考资源管理器的文档来确认它们是否支持嵌套事务

只读
事务的第三个特性是它是否为只读事务。如果事务只对后端的数据库进行该操作，数据库可以利用事务的只读特性来进行一些特定的优化。通过将事务设置为只读，你就可以给数据库一个机会，让它应用它认为合适的优化措施。

事务超时
为了使应用程序很好地运行，事务不能运行太长的时间。因为事务可能涉及对后端数据库的锁定，所以长时间的事务会不必要的占用数据库资源。事务超时就是事务的一个定时器，在特定时间内事务如果没有执行完毕，那么就会自动回滚，而不是一直等待其结束。

回滚规则
事务五边形的最后一个方面是一组规则，这些规则定义了哪些异常会导致事务回滚而哪些不会。默认情况下，事务只有遇到运行期异常时才会回滚，而在遇到检查型异常时不会回滚（这一行为与EJB的回滚行为是一致的）
但是你可以声明事务在遇到特定的检查型异常时像遇到运行期异常那样回滚。同样，你还可以声明事务遇到特定的异常不回滚，即使这些异常是运行期异常。

事务状态

上面讲到的调用PlatformTransactionManager接口的getTransaction()的方法得到的是TransactionStatus接口的一个实现，这个接口的内容如下：

public interface TransactionStatus{
    boolean isNewTransaction(); // 是否是新的事物
    boolean hasSavepoint(); // 是否有恢复点
    void setRollbackOnly();  // 设置为只回滚
    boolean isRollbackOnly(); // 是否为只回滚
    boolean isCompleted; // 是否已完成
}

可以发现这个接口描述的是一些处理事务提供简单的控制事务执行和查询事务状态的方法，在回滚或提交的时候需要应用对应的事务状态。

编程式事务

编程式和声明式事务的区别

Spring提供了对编程式事务和声明式事务的支持，编程式事务允许用户在代码中精确定义事务的边界，而声明式事务（基于AOP）有助于用户将操作与事务规则进行解耦。
简单地说，编程式事务侵入到了业务代码里面，但是提供了更加详细的事务管理；而声明式事务由于基于AOP，所以既能起到事务管理的作用，又可以不影响业务代码的具体实现。

如何实现编程式事务？

Spring提供两种方式的编程式事务管理，分别是：使用TransactionTemplate和直接使用PlatformTransactionManager。

使用PlatformTransactionManager
示例代码如下：

DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager = new DataSourceTransactionManager(); //定义一个某个框架平台的TransactionManager，如JDBC、Hibernate
dataSourceTransactionManager.setDataSource(this.getJdbcTemplate().getDataSource()); // 设置数据源
DefaultTransactionDefinition transDef = new DefaultTransactionDefinition(); // 定义事务属性
transDef.setPropagationBehavior(DefaultTransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED); // 设置传播行为属性
TransactionStatus status = dataSourceTransactionManager.getTransaction(transDef); // 获得事务状态
try {
    // 数据库操作
    dataSourceTransactionManager.commit(status);// 提交
} catch (Exception e) {
    dataSourceTransactionManager.rollback(status);// 回滚
}

使用TransactionTemplate
采用TransactionTemplate和采用其他Spring模板，如JdbcTempalte和HibernateTemplate是一样的方法。它使用回调方法，把应用程序从处理取得和释放资源中解脱出来。如同其他模板，TransactionTemplate是线程安全的。代码片段：

TransactionTemplate tt = new TransactionTemplate(); // 新建一个TransactionTemplate
Object result = tt.execute(
    new TransactionCallback(){  
        public Object doTransaction(TransactionStatus status){  
            updateOperation();  
            return resultOfUpdateOperation();  
        }  
}); // 执行execute方法进行事务管理

使用TransactionCallback()可以返回一个值。如果使用TransactionCallbackWithoutResult则没有返回值。

声明式事务

根据代理机制的不同，总结了五种Spring事务的配置方式

1、独立代理：每个Bean都有一个代理
2、共享代理：所有Bean共享一个代理基类
3、拦截器：使用拦截器
4、tx拦截器：使用tx标签配置的拦截器
5、基于Annotation注解方式
前3类不推荐使用

tx拦截器：使用tx标签配置的拦截器

Spring 配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
            http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd  
            http://www.springframework.org/schema/context
            http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
            http://www.springframework.org/schema/tx
            http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-2.5.xsd
            http://www.springframework.org/schema/aop
            http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-2.5.xsd">
   
    <!-- 配置数据源，读取properties文件信息 -->
    <bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource">
        <property name="driverClass" value="com.mysql.jdbc.Driver" />
        <property name="jdbcUrl" value="jdbc:mysql://localhost:3306/spring" />
        <property name="user" value="root" />
        <property name="password" value="root" />
    </bean>
    
    <!-- 事务管理器，依赖于数据源 -->
    <bean id="txManager"
        class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource" />
    </bean>
    <!-- 编写通知：对事务进行增强（通知），需要编写切入点和具体执行事务的细节 -->
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager">
        <tx:attributes>
            <!-- 给切入点方法添加事务详情，name表示方法名称，*表示任意方法名称，propagation用于设置传播行为，read-only表示隔离级别，是否只读 -->
            <tx:method name="find*" propagation="SUPPORTS"
                rollback-for="Exception" />
            <tx:method name="*" propagation="REQUIRED" isolation="DEFAULT"
                read-only="false" />
        </tx:attributes>
    </tx:advice>
    <!-- aop编写，让Spring自动对目标生成代理，需要使用AspectJ的表达式 -->
    <aop:config>
        <!-- 切入点 -->
        <aop:pointcut expression="execution(* com.mengma.service.*.*(..))"
            id="txPointCut" />
        <!-- 切面：将切入点与通知整合 -->
        <aop:advisor pointcut-ref="txPointCut" advice-ref="txAdvice" />
    </aop:config>
</beans>

基于Annotation注解方式

在 Spring 中，除了使用基于 XML 的方式可以实现声明式事务管理以外，还可以通过 Annotation 注解的方式实现声明式事务管理。

使用 Annotation 的方式非常简单，只需要在项目中做两件事，具体如下。
1）在 Spring 容器中注册驱动，代码如下所示：

<tx:annotation-driven transaction-manager="txManager"/>

2）在需要使用事务的业务类或者方法中添加注解 @Transactional，并配置 @Transactional 的参数。
关于 @Transactional 的参数如图所示：

创建 c3p0-db.properties

jdbc.driverClass = com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.jdbcUrl = jdbc:mysql://localhost:3306/spring
jdbc.user = root
jdbc.password = root

Spring 配置文件 applicationContext.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
            http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd  
            http://www.springframework.org/schema/context
            http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
            http://www.springframework.org/schema/tx
            http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-2.5.xsd
            http://www.springframework.org/schema/aop
            http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-2.5.xsd">
    <!-- 加载properties文件 -->
    <context:property-placeholder location="classpath:c3p0-db.properties" />
    <!-- 配置数据源，读取properties文件信息 -->
    <bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource">
        <property name="driverClass" value="${jdbc.driverClass}" />
        <property name="jdbcUrl" value="${jdbc.jdbcUrl}" />
        <property name="user" value="${jdbc.user}" />
        <property name="password" value="${jdbc.password}" />
    </bean>

    <context:annotation-config />
    <context:component-scan base-package="com.yibo" />
    
    <!-- 事务管理器，依赖于数据源 -->
    <bean id="txManager"
        class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource" />
    </bean>
    <!-- 注册事务管理驱动 -->
    <tx:annotation-driven transaction-manager="txManager"/>
</beans>

上述代码中可以看出，与原来的配置文件相比，这里只修改了事务管理器部分，新添加并注册了事务管理器的驱动。
需要注意的是，在学习 AOP 注解方式开发时，需要在配置文件中开启注解处理器，指定扫描哪些包下的注解，这里没有开启注解处理器是因为手动配置了 AccountServiceImpl，而 @Transactional 注解就配置在该类中，所以会直接生效。

添加 @Transactional 注解

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, isolation = Isolation.DEFAULT, readOnly = false)
@Service
public class AccountServiceImpl {
    private AccountDao accountDao;
    public void setAccountDao(AccountDao accountDao) {
        this.accountDao = accountDao;
    }
    public void transfer(String outUser, String inUser, int money) {
        this.accountDao.out(outUser, money);
        // 模拟断电
        int i = 1 / 0;
        this.accountDao.in(inUser, money);
    }
}

@Service
public class BookShopServiceImpl implements BookShopService {

    @Autowired
    private BookShopDao bookShopDao;

    /**
     * 1.添加事务注解
     * 使用propagation 指定事务的传播行为，即当前的事务方法被另外一个事务方法调用时如何使用事务。
     * 默认取值为REQUIRED，即使用调用方法的事务
     * REQUIRES_NEW：使用自己的事务，调用的事务方法的事务被挂起。
     *
     * 2.使用isolation 指定事务的隔离级别，最常用的取值为READ_COMMITTED
     * 3.默认情况下 Spring 的声明式事务对所有的运行时异常进行回滚，也可以通过对应的属性进行设置。通常情况下，默认值即可。
     * 4.使用readOnly 指定事务是否为只读。 表示这个事务只读取数据但不更新数据，这样可以帮助数据库引擎优化事务。若真的是一个只读取数据库值得方法，应设置readOnly=true
     * 5.使用timeOut 指定强制回滚之前事务可以占用的时间。
     */
    @Transactional(propagation=Propagation.REQUIRES_NEW,
            isolation=Isolation.READ_COMMITTED,
            noRollbackFor={UserAccountException.class},
            readOnly=true, timeout=3)
    @Override
    public void purchase(String username, String isbn) {
        //1.获取书的单价
        int price = bookShopDao.findBookPriceByIsbn(isbn);
        //2.更新书的库存
        bookShopDao.updateBookStock(isbn);
        //3.更新用户余额
        bookShopDao.updateUserAccount(username, price);
    }
}

需要注意的是，在使用 @Transactional 注解时，参数之间用“，”进行分隔，@Transactional注解可以使用在方法上也也是作用在类上。

参考：
https://www.cnblogs.com/yixianyixian/p/8372832.html

http://c.biancheng.net/view/4282.html

http://c.biancheng.net/view/4287.html

http://c.biancheng.net/view/4292.html