@Transaction必知必会

1. Spring事务的基本原理

事务管理是应用系统开发中必不可少的一部分。Spring 为事务管理提供了丰富的功能支持。Spring 事务管理分为编码式和声明式的两种方式。编程式事务指的是通过编码方式实现事务；声明式事务基于 AOP,将具体业务逻辑与事务处理解耦。声明式事务管理使业务代码逻辑不受污染, 因此在实际使用中声明式事务用的比较多。声明式事务有两种方式，一种是在配置文件（xml）中做相关的事务规则声明，另一种是基于@Transactional 注解的方式。注释配置是目前流行的使用方式，因此本文将着重介绍基于@Transactional 注解的事务管理。
使用@Transactional的相比传统的我们需要手动开启事务，然后提交事务来说。它提供如下方便

• 根据你的配置，设置是否自动开启事务
• 自动提交事务或者遇到异常自动回滚

声明式事务（@Transactional)基本原理如下：

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。
2. 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@Transaction的相关参数进行相关配置注入，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）。
3. 真正的数据库层的事务提交和回滚是通过binlog或者redo log实现的。

2. @Transactional基本配置解析

@Transactional
    public void saveUser(){

        User user = new User();
        user.setAge(22);
        user.setName("maskwang");
        logger.info("save the user{}",user);
        userRepository.save(user);
    }

如上面这个例子一样，很轻松的就能应用事务。只需要在方法上加入@Transactional注解。当@Transactional加在方法上，表示对该方法应用事务。当加在类上，表示对该类里面所有的方法都应用相同配置的事务。接下来对@Transactional的参数解析。

public @interface Transactional {
    @AliasFor("transactionManager")
    String value() default "";

    @AliasFor("value")
    String transactionManager() default "";

    Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;

    int timeout() default -1;

    boolean readOnly() default false;

    Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};

    String[] rollbackForClassName() default {};

    Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};

    String[] noRollbackForClassName() default {};
}

• transactionManager()表示应用那个应用那个TransactionManager.常用的有如下的事务管理器

image.png

• isolation()表示隔离级别

image.png

脏读：一事务对数据进行了增删改，但未提交，另一事务可以读取到未提交的数据。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。
不可重复读：一个事务中发生了两次读操作，第一次读操作和第二次操作之间，另外一个事务对数据进行了修改，这时候两次读取的数据是不一致的。
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，这时候第一个事务就会丢失对新增数据的修改。

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

• propagation()表示事务的传播属性
  事务的传播是指事务的嵌套的时候，它们的事务属性。常见的传播属性有如下几个

1. PROPAGATION_REQUIRED(spring 默认)
   假设外层事务 Service A 的 Method A() 调用 内层Service B 的 Method B()。如果ServiceB.methodB() 的事务级别定义为 PROPAGATION_REQUIRED，那么执行 ServiceA.methodA() 的时候spring已经起了事务，这时调用 ServiceB.methodB()，ServiceB.methodB() 看到自己已经运行在 ServiceA.methodA() 的事务内部，就不再起新的事务。假如 ServiceB.methodB() 运行的时候发现自己没有在事务中，他就会为自己分配一个事务。不管如何，ServiceB.methodB()都会在事务中。

2. PROPAGATION_REQUIRES_NEW
   比如我们设计 ServiceA.methodA() 的事务级别为 PROPAGATION_REQUIRED，ServiceB.methodB() 的事务级别为 PROPAGATION_REQUIRES_NEW。那么当执行到 ServiceB.methodB() 的时候，ServiceA.methodA() 所在的事务就会挂起，ServiceB.methodB() 会起一个新的事务，等待 ServiceB.methodB() 的事务完成以后，它才继续执行。它与1中的区别在于ServiceB.methodB() 新起了一个事务。如过ServiceA.methodA() 发生异常，ServiceB.methodB() 已经提交的事务是不会回滚的。

3. PROPAGATION_SUPPORTS
   假设ServiceB.methodB() 的事务级别为 PROPAGATION_SUPPORTS，那么当执行到ServiceB.methodB()时，如果发现ServiceA.methodA()已经开启了一个事务，则加入当前的事务，如果发现ServiceA.methodA()没有开启事务，则自己也不开启事务。这种时候，内部方法的事务性完全依赖于最外层的事务。
   剩下几种就不多介绍，可以参考这篇文章。https://www.jianshu.com/p/249f2cd42692

• readOnly() 事务超时设置.超过这个时间，发生回滚

• readOnly() 只读事务
  从这一点设置的时间点开始（时间点a）到这个事务结束的过程中，其他事务所提交的数据，该事务将看不见！（查询中不会出现别人在时间点a之后提交的数据）。
  注意是一次执行多次查询来统计某些信息，这时为了保证数据整体的一致性，要用只读事务

• rollbackFor()导致事务回滚的异常类数组.

• rollbackForClassName() 导致事务回滚的异常类名字数组

• noRollbackFor 不会导致事务回滚的异常类数组

• noRollbackForClassName 不会导致事务回滚的异常类名字数组

3. @Transactional 使用应该注意的地方

3.1 默认情况下，如果在事务中抛出了未检查异常（继承自 RuntimeException 的异常）或者 Error，则 Spring 将回滚事务；除此之外，Spring 不会回滚事务。你如果想要在特定的异常回滚可以考虑rollbackFor()等属性

3.2 @Transactional 只能应用到 public 方法才有效。

这是因为在使用 Spring AOP 代理时，Spring 会调用 TransactionInterceptor在目标方法执行前后进行拦截之前，DynamicAdvisedInterceptor（CglibAopProxy的内部类）的的 intercept方法或 JdkDynamicAopProxy 的 invoke 方法会间接调用 AbstractFallbackTransactionAttributeSource（Spring 通过这个类获取@Transactional 注解的事务属性配置属性信息）的 computeTransactionAttribute 方法。

@Nullable
    protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method, @Nullable Class<?> targetClass) {
       //这里判断是否是public方法
        if(this.allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
            return null;
        } 
//省略其他代码

若不是 public，就不会获取@Transactional 的属性配置信息，最终会造成不会用 TransactionInterceptor 来拦截该目标方法进行事务管理。整个事务执行的时序图如下。

image.png

3.3 Spring 的 AOP 的自调用问题

在 Spring 的 AOP 代理下，只有目标方法由外部调用，目标方法才由 Spring 生成的代理对象来管理，这会造成自调用问题。若同一类中的其他没有@Transactional注解的方法内部调用有@Transactional注解的方法，有@Transactional注解的方法的事务被忽略，不会发生回滚。这个问题是由于Spring AOP 代理造成的(如下面代码所示）。之所以没有应用事务，是因为在内部调用，而代理后的类(把目标类作为成员变量静态代理)只是调用成员变量中的对应方法，自然也就没有aop中的advice，造成只能调用父类的方法。另外一个问题是只能应用在public方法上。为解决这两个问题，使用 AspectJ 取代 Spring AOP 代理。

@Transactional
 public void saveUser(){
        User user = new User();
        user.setAge(22);
        user.setName("mask");
        logger.info("save the user{}",user);
        userRepository.save(user);
       // throw new RuntimeException("exception");
    }
 public void saveUserBack(){
        saveUser();   //自调用发生
    }

3.4 自注入解决办法

@Service
public class UserService {

    Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserService.class);

    @Autowired
    UserRepository userRepository;
    
    @Autowired 
    UserService userService; //自注入来解决

    @Transactional
    public void saveUser(){

        User user = new User();
        user.setAge(22);
        user.setName("mask");
        logger.info("save the user{}",user);
        userRepository.save(user);
       // throw new RuntimeException("exception");
    }
 public void saveUserBack(){
        saveUser();
    }
}

另外也可以把注解加到类上来解决。

4. 总结

@Transactional用起来是方便，但是我们需要明白它背后的原理，避免入坑。另外@Transactional不建议用在处理时间过长的事务。因为，它会一直持有数据库线程池的连接，造成不能及时返回。就是尽量是的事务的处理时间短。

参考文章：

Spring @Transactional的使用及原理
深入理解 Spring 事务原理
透彻的掌握 Spring 中@transactional 的使用
在同一个类中，一个方法调用另外一个有注解（比如@Async，@Transational）的方法，注解失效的原因和解决方法