spring框架的事务探究
大家自行了解事务隔离级别、脏读、不可重复读、幻读等基本概念
主流关系型数据库都会提供四种事务隔离级别
隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 | 第一类丢失更新 | 第二类丢失更新 |
读未提交 | 是 | 是 | 是 | 否 | 是 |
读已提交 | 否 | 是 | 是 | 否 | 是 |
可重复读 | 否 | 否 | 是 | 否 | 否 |
可串行化 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 |
现在开始进入正题了
一、事务的基本原理
Spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持,没有数据库的事务支持,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,可以按照以下步骤进行:
1.获取连接 Connection con = DriverManager.getConnection()
2.开启事务con.setAutoCommit(true/false);
3.执行CRUD
4.提交事务/回滚事务 con.commit() / con.rollback();
5.关闭连接 conn.close();
使用Spring的事务管理功能后,我们可以不再写步骤 2 和 4 的代码,而是由Spirng 自动完成。那么Spring是如何在我们书写的 CRUD 之前和之后开启事务和关闭事务的呢?解决这个问题,也就可以从整体上理解Spring的事务管理实现原理了。下面简单地介绍下,注解方式为例子
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bin log或者redo log实现的。
二、Spring事务的机制
所有的数据访问技术都有事务处理机制,这些技术提供了API用来开启事务、提交事务来完成数据操作,或者在发生错误的时候回滚数据。
而Spring的事务机制是用统一的机制来处理不同数据访问技术的事务处理。Spring的事务机制提供了一个PlatformTransactionManager接口,不同的数据访问技术的事务使用不同的接口实现,如表所示。
数据访问技术 | 实现 |
JDBC | DataSourceTransactionManager |
JPA | JpaTransactionManager |
Hibernate | HibernateTransactionManager |
JDO | JdoTransactionManager |
分布式事务 | JtaTransactionManager |
三、Spring事务的传播属性
属性 | 解释 |
ISOLATION_DEFAULT |
这是个PlatfromTransactionManager默认的隔离级别,使用数据库默认的事务隔离级别。另外四个与JDBC的隔离级别相对应。 |
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED |
这是事务最低的隔离级别,它允许另外一个事务可以看到这个事务为提交的数据。这种隔离级别会产生脏读,不可重复度和幻读。 |
ISOLATION_READ_COMMITTED |
保证一个事务修改的数据提交后才能被另外一个事务读取。另外一个事务不能读取该事务未提交的数据。 |
ISOLATION_REPEATABLE_READ |
这种事务隔离几倍可以防止脏读,不可重复读。但是可能出现幻读。 |
ISOLATION_SERIALIZABLE |
这是花费最高代价但是最可靠的事务隔离级别。事务被处理为顺序执行。 |
四、Spring事务的传播属性
所谓spring事务的传播属性,就是定义在存在多个事务同时存在的时候,spring应该如何处理这些事务的行为。这些属性在TransactionDefinition中定义,具体常量的解释见下表:
常量名称 | 常量解释 |
PROPAGATION_REQUIRED | 支持当前事务,如果当前没有事务,就新建一个事务。这是最常见的选择,也是Spring默认的事务传播 |
PROPAGATION_REQUIRES_NEW | 新建事务,如果当前存在事务,把当前事务挂起。新建的事务将和被挂起的事务没有任何关系,是两个独立的事务,外层事务失败回滚之后,不能回滚内层事务执行的结果,内层事务失败抛出异常,外层事务捕获,也可以不处理回滚操作 |
PROPAGATION_SUPPORTS | 支持当前事务,如果当前没有事务,就以非事务方式运行。 |
PROPAGATION_MANDATORY | 支持当前事务,如果当前没有事务,就抛出异常。 |
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。 |
PROPAGATION_NEVER | 以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常 |
PROPAGATION_NESTED | 如果一个活动的事务存在,则运行在一个嵌套的事务中。如果没有活动事务,则按REQUIRED属性执行。它使用了一个单独的事务,这个事务拥有多个可以回滚的保存点。内部事务的回滚不会对外部事务造成影响。它只对DataSourceTransactionManager事务管理器起效。 |
五、Spring事务嵌套
通过上面的理论知识的铺垫,我们大致知道了数据库事务和spring事务的一些属性和特点,接下来我们通过分析一些嵌套事务的场景,来深入理解spring事务传播的机制。
假设外层事务 Service A 的 Method A() 调用 内层Service B 的 Method B()
PROPAGATION_REQUIRED(spring 默认)
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。
这样,在 ServiceA.methodA() 或者在 ServiceB.methodB() 内的任何地方出现异常,事务都会被回滚。
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。
他与 PROPAGATION_REQUIRED 的事务区别在于事务的回滚程度了。因为 ServiceB.methodB() 是新起一个事务,那么就是存在两个不同的事务。如果 ServiceB.methodB() 已经提交,那么 ServiceA.methodA() 失败回滚,ServiceB.methodB() 是不会回滚的。如果 ServiceB.methodB() 失败回滚,如果他抛出的异常被 ServiceA.methodA() 捕获,ServiceA.methodA() 事务仍然可能提交(主要看B抛出的异常是不是A会回滚的异常)。
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。
PROPAGATION_NESTED
现在的情况就变得比较复杂了, ServiceB.methodB() 的事务属性被配置为 PROPAGATION_NESTED, 此时两者之间又将如何协作呢?
ServiceB#methodB 如果 rollback, 那么内部事务(即 ServiceB#methodB) 将回滚到它执行前的 SavePoint 而外部事务(即 ServiceA#methodA) 可以有以下两种处理方式:
a、捕获异常,执行异常分支逻辑
void methodA() { try { ServiceB.methodB(); } catch (Exception e) { // 执行其他事务 } }
这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到分支执行的效果, 如果 ServiceB.methodB 失败, 那么执行 ServiceC.methodC(), 而 ServiceB.methodB 已经回滚到它执行之前的 SavePoint, 所以不会产生脏数据(相当于此方法从未执行过), 这种特性可以用在某些特殊的业务中, 而 PROPAGATION_REQUIRED 和 PROPAGATION_REQUIRES_NEW 都没有办法做到这一点。
b、 外部事务回滚/提交 代码不做任何修改, 那么如果内部事务(ServiceB#methodB) rollback, 那么首先 ServiceB.methodB 回滚到它执行之前的 SavePoint(在任何情况下都会如此), 外部事务(即 ServiceA#methodA) 将根据具体的配置决定自己是 commit 还是 rollback
另外三种事务传播属性基本用不到,在此不做分析。
总结
声明式事务
编程式事务
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作者:杨兮臣
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