Spring系列之事物是如何管理的

程式設計師阿牛發表於2021-09-02
Spring

前言

我們都知道Spring給我們提供了很多抽象，比如我們在運算元據庫的過程中，它為我們提供了事物方面的抽象，讓我們可以非常方便的以事物方式運算元據庫。不管你用JDBC、Mybatis、Hibernate等任何一種方式運算元據庫，也不管你使用DataSource還是J他的事物，Spring事物抽象管理都能很好的把他統一在一起。接下來看一下事物的抽象核心介面

Spring事務抽象

PlatformTransactionManager是事物管理器介面

//事務管理器介面有以下幾個介面，獲取事物資訊，提交和回滾
public interface PlatformTransactionManager {
    TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition var1) throws TransactionException;

    void commit(TransactionStatus var1) throws TransactionException;

    void rollback(TransactionStatus var1) throws TransactionException;
}

常見的事物管理器有以下幾種

  • DataSourceTransactionManager
  • HibernateTransactionManager
  • JtaTransactionManager
    這些管理器都實現了PlatformTransactionManager中的三個介面，實現邏輯略有差別，但是對使用者來講區別不大

定義事物的一些引數：
一些事物的引數在TransactionDefinition.java中，詳情如下：

public interface TransactionDefinition {
	  int PROPAGATION_REQUIRED = 0;
    int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;
    int PROPAGATION_MANDATORY = 2;
    int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;
    int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;
    int PROPAGATION_NEVER = 5;
    int PROPAGATION_NESTED = 6;
		//預設隔離級別，和資料庫的隔離級別一致
    int ISOLATION_DEFAULT = -1;
    int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = 1;
    int ISOLATION_READ_COMMITTED = 2;
    int ISOLATION_REPEATABLE_READ = 4;
    int ISOLATION_SERIALIZABLE = 8;
		//預設不超時
    int TIMEOUT_DEFAULT = -1;
}

下面兩張圖對這些引數進行了說明：
7種事務傳播特性：
file
四種事務隔離級別：
在看事務隔離級別前需要先了解下什麼是髒讀、不可重複讀、幻讀
髒讀： 髒讀就是一個事物未提交的資料，被另外一個事物讀到了，顯然這種情況不可接受
不可重複讀： 不可重複讀是指在一個事務內，多次讀同一資料，前後讀取的結果不一致。
幻讀： 事務A對錶中的一個資料進行了修改，這種修改涉及到表中的全部資料行。同時事務B也修改了這個表中的資料，這種修改是向表中插入一行新資料。那麼就會發生操作事務A的使用者發現表中還存在沒有修改的資料行，就好像發生了幻覺一樣
知道了以上幾個概念，我們來看看隔離級別：
file

這裡我們可以看到，Spring並不是提供了所有的事物管理的實現，而是提供了標準的事物管理器的操作介面PlatformTransactionManager， 並且規範了其行為，具體的事物實現由各個平臺自行實現。這就是Spring的事物抽象。

Spring之程式設計式事物

Spring提供了TransactionTemplate工具類可以很方便的使用程式設計式事務。預設情況下TransactionTemplate使用的是DataSourceTransactionManager。
在Spring上下文中，我們不配置TransactionTemplate這個bean，也能獲取到TransactionTemplate。比如下面的例子。

@Service
public class UserInfoService {

    @Resource
    private UserInfoDAO userInfoDAO;
    @Autowired
    private TransactionTemplate transactionTemplate;
    
    public void updateUser1(){
        transactionTemplate.execute(transactionStatus -> {
            userInfoDAO.updateUserName(1,"zhangsanfeng");
            transactionTemplate.execute(transactionStatus2 -> {
                userInfoDAO.updateUserName(2,"lisi");
                return null;
            });
            return null;
        });
    }
}

由於Spring預設的事物傳播特性是PROPAGATION_REQUIRED，我們來做一下驗證，看是不是這樣
file
file
上面兩幅圖可以看出，TransactionStatus中的newTransaction屬性，第一個是true，第二個是false，正好符合PROPAGATION_REQUIRED所描述的情況。其他的傳播特性可以自己去驗證。

宣告式事物

除了程式設計式事物外，Spring還為我們提供了宣告式事物。使用@Transactional註解。
@Transactional 可以作用於介面、介面方法、類以及類方法上。當作用於類上時，該類的所有 public 方法將都具有該型別的事務屬性，同時，我們也可以在方法級別使用該註解來覆蓋類級別的定義。

雖然 @Transactional 註解可以作用於介面、介面方法、類以及類方法上，但是 Spring 建議不要在介面或者介面方法上使用該註解，因為這隻有在使用基於介面的代理時它才會生效。另外， @Transactional 註解應該只被應用到 public 方法上，這是由 Spring AOP 的本質決定的。如果你在 protected、private 或者預設可見性的方法上使用 @Transactional 註解，這將被忽略，也不會丟擲任何異常。

@Transactional的rollbackFor屬性可以設定一個 Throwable 的陣列，用來表明如果方法丟擲這些異常，則進行事務回滾。預設情況下如果不配置rollbackFor屬性，那麼事務只會在遇到RuntimeException的時候才會回滾。
下面的程式碼事物就不會生效：

    @Transactional
    public void updateUser2() throws Exception {
        int r1 = userInfoDAO.updateUserName(1,"wanger");
        int r2 = userInfoDAO.updateUserName(2,"mawu");
        if (r2==1){
            throw new Exception();
        }
    }

如果我們把丟擲的異常改成RuntimeException，這時候事物就會生效了。或者指定異常讓事物生效，比如 @Transactional(rollbackFor = Exception.class),這樣碰到所有的異常事物都會生效了。

為什麼加了@Transactional註解事物就生效了？

這是因為Spring容器會為加了這個註解的物件生成一個代理物件，實際呼叫的時候，實際上是呼叫的代理物件。 代理物件的實現了AOP的增強，實現了事物的實現。
file

通過註解怎麼實現指定的傳播特性和隔離級別的？

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

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

    String[] label() default {};

    Propagation propagation() default Propagation.REQUIRED;

    Isolation isolation() default Isolation.DEFAULT;

    int timeout() default -1;

    String timeoutString() default "";

    boolean readOnly() default false;

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

    String[] rollbackForClassName() default {};

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

    String[] noRollbackForClassName() default {};
}

程式碼中可以看出，我們可以指定隔離級別和傳播特性，在Spring為我們生成代理類的時候，會讀取這些屬性，體現在增強邏輯中。

事物失效的8種情況及解決辦法

資料庫引擎不支援事務

這裡以 MySQL 為例，其 MyISAM 引擎是不支援事務操作的，InnoDB 才是支援事務的引擎，一般要支援事務都會使用 InnoDB，這時候選擇支援事物的資料庫即可（好像是廢話，哈哈哈）

沒有被 Spring 管理

這個好像沒什麼可說的，脫離了Spring的管理，還談什麼Spring事物管理。

方法不是 public 的

@Transactional 只能用於 public 的方法上，否則事務不會失效，如果要用在非 public 方法上，可以開啟 AspectJ 代理模式。

資料來源沒有配置事務管理器

相當於沒開啟事務管理，如果不是Springboot情況需要進行如下操作。

@Bean
public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource) {
    return new DataSourceTransactionManager(dataSource);
}

如果是SpringBoot，在啟動類上直接加上註解@EnableTransactionManagement即可。

傳播特性配錯了

傳播特性配置成，Propagation.NOT_SUPPORTED或者Propagation.NOT_SUPPORTED，改成支援事物的傳播特性即可。

異常型別錯誤

因為預設的異常型別是執行時異常，如果丟擲了其他異常就不生效。
解決方式：
1、將異常改成執行時異常
2、指定異常進行事物回滾，如：@Transactional(rollbackFor = Exception.class)

異常被吃掉了

如果你程式碼這麼寫,事物不生效：

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {
        int r1 = userInfoDAO.updateUserName(1,"3");
        int r2 = userInfoDAO.updateUserName(2,"4");
        if (r2==1){
            throw new RuntimeException();
        }
        try {
            
        }catch (Exception e){
            
        }
    }

解決辦法： 必須要丟擲異常，否則Spring事務管理，不會走到回滾邏輯

類內部呼叫

@Service
public class UserInfoService {
    public void justUpdate(){
        updateUser2();
    }
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {

    }
}

上述程式碼不生效，因為內部呼叫不會涉及到代理類的呼叫，更不會有AOP的增強，因此不會生效。
解決辦法：
1、自注入

@Service
public class UserInfoService {
   @Autowired
    private UserInfoService userInfoService;
    public void justUpdate(){
        userInfoService.updateUser2();
    }
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {

    }
}

2、Spring上下文

@Service
public class UserInfoService {
    ApplicationContext applicationContext;
    public void justUpdate(){
		   UserInfoService userInfoService = (UserInfoService) applicationContext.getBean("userInfoService");
        userInfoService.updateUser2();
    }
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {
    }
}

3、獲取他的代理類，直接呼叫代理類

@Service
public class UserInfoService {
    public void justUpdate(){
		   ((UserInfoService) AopContext.currentProxy()).updateUser2();
    }
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void updateUser2() {
    }
}

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