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Spring事务和事务传播机制

学习自省 2024-10-16 12:01:04
简介Spring事务和事务传播机制

日升时奋斗，日落时自省 

目录

1、事务

2、Spring针对事务的实现

2.1、Spring编程式事务（了解）

2.2、Spring声明事务（自动启动）

2.2.1、异常回滚

2.2.2、@Transactional作用范围

2.2.3、@Transactional相关参数

2.3、SpringBoot事务失效场景

2.3.1、try-catch事务失效

2.3.2、try-catch事务失效处理

2.3.3、其他事务失效场景

2.3.4、@Transactional工作原理

3、事务隔离级别

3.1、事务特性(ACID)

3.2、Spring中设置事务隔离级别

3.2.1、mysql事务基础

3.2.2、Spring事务隔离级别

4、Spring事务传播机制

4.1、事务传播机制概念

4.2、事务传播机制作用

4.3、事务传播机制种类

4.3.1、支持当前事务

4.3.2、不支持当前事务

4.3.3、嵌套事务

4.4、Spring事务传播机制场景

4.4.1、支持当前事务（REQUIRED）

4.4.2、支持当前事务（REQUIRED_NEW）

4.4.3、NESTED嵌套事务

4.4.4、（REQUIRED）加入和（NESTED）嵌套的区别

4.4.5、总结

1、事务

首先了解一下事务基本是个什么（其实在mysql中也学习过）

事务是指在计算机系统中一系列的操作，这些操作要么全部执行成功，要么全部失败回滚。事务可以看作是一个原子性操作单元，即要么全部执行成功，要么全部失败

2、Spring针对事务的实现

Spring中的事务操作分为两类：

<1>编程式事务（手动写代码操作事务，特定的语言和API来管理数据库操作的事务）

<2>声明式事务（利用注解自动开启和提交事务）

2.1、Spring编程式事务（了解）

Spring手动操作事务和mysql操作事务类似，它也是有3个操作步骤：

<1>开启事务（获取事务）

<2>提交事务

<3>回滚事务

SpringBoot内置了两个对象：

DataSourceTransactionManager对象就是进行获取事务（开启事务，提交事务，回滚事务）相当于一个管理者，管理事务的操作

TransactionDefinition对象是事务的属性，在获取事务的时候需要将TransactionDefinition这个事务传递进DataSourceTransactionManager中此时获取事务就结束了

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
     //事务操作对象引入
    @Autowired
    private StudentService studentService;

    //编程式事务
    @Autowired
    private DataSourceTransactionManager transactionManager;  //事务管理者

    @Autowired
    private TransactionDefinition transactionDefinition; //事务
    //这里我们就写一个删除的事务
    @RequestMapping("/del")
    public int del(Integer id){
        if(id==null||id<0){
            return 0;
        }
        //定义  用来接收开启事务的
        TransactionStatus  transactionStatus =null;
        int result=0;
        try{
            //开启事务
            transactionStatus=transactionManager.getTransaction(transactionDefinition);
            //业务操作，删除用户
            result=studentService.del(id);
            //业务操作 完成之后， 就可以进行提交事务 和 回滚事务
            transactionManager.commit(transactionStatus);
            //为什么这里加了一个 try catch 为的就是如果事务出错就进行回滚保持事务的一致性
        }catch (Exception e){
            //如果操作事务不是空的 那就进行回滚
            if(transactionStatus!=null){
                transactionManager.rollback(transactionStatus);
            }
        }
        return result;
    }
}

那接下来就看一下运行后的操作：

2.2、Spring声明事务（自动启动）

声明事务的操作很简单，只需要添加上@Transactional注解就可以实现了，无需手动开启事务和提交事务，进入方法时自动开启事务方法执行完会自动提交事务，如果中途发生了没有处理的异常会自动回滚事务（下面做一个演示还是以Student类进行删除操作）

注：@Transactional注解可以理解为把手动操作事务的代码进行封装，直接进行事务的业务逻辑操作就行 

这里访问路由为 127.0.0.1:8080/user2/del

@RestController   //返回字符串类型 同时 添加类注解
@RequestMapping("/user2")  //设置访问路由
public class UserController2 {
    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @Transactional //执行方法前开启事务，方法正常执行结束之后提交事务，如果执行途中发现异常就进行回滚
    @RequestMapping("/del")
    public int del(Integer id){
        if(id==null||id<=0){
            return 0;
        }
        //进行业务逻辑 删除操作
        int result= studentService.del(id);
        System.out.println("删除："+result);
        //在操作中这里设置一个 异常 by zero异常 让事务进行回滚
        int num=10/0;
        return  result;
    }
}

访问路由效果（和手动效果是一样的，并且更方便，也比较常用）：

2.2.1、异常回滚

那会不会回滚呢，会的，这里也演示一下回滚操作，这里就以by zero异常来演示回滚操作

@RestController   //返回字符串类型 同时 添加类注解
@RequestMapping("/user2")  //设置访问路由
public class UserController2 {
    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @Transactional //执行方法前开启事务，方法正常执行结束之后提交事务，如果执行途中发现异常就进行回滚
    @RequestMapping("/del")
    public int del(Integer id){
        if(id==null||id<=0){
            return 0;
        }
        //进行业务逻辑 删除操作
        int result= studentService.del(id);
        System.out.println("删除："+result);
        //在操作中这里设置一个 异常 by zero异常 让事务进行回滚
        int num=10/0;
        return  result;
    }
}

2.2.2、@Transactional作用范围

@Transactional可以用来修饰方法或者类

修饰方法时：需要注意只能应用到public方法上，否则不生效；如果该方法抛出异常，则事务会自动回滚

修饰类时：该注解对该类中所有的public方法都生效，表示该类的所有公共方法都需要被事务管理器所管理。如果该类中任何一个方法抛出异常，则整个类的事务都会回滚

2.2.3、@Transactional相关参数

 这里可以先做一个简单的了解，下面还会针对propagation（传播行为）和isolation（隔离级别）这两个内容进行解析，其他内容看后面的作用就可以使用

2.3、SpringBoot事务失效场景

2.3.1、try-catch事务失效

@Transactional在异常被捕获的情况下，不会进行事务自动回滚

就在刚刚写的by zero异常中添加 try-catch来检测

    @Transactional //执行方法前开启事务，方法正常执行结束之后提交事务，如果执行途中发现异常就进行回滚
    @RequestMapping("/del")
    public int del(Integer id){
        if(id==null||id<=0){
            return 0;
        }
        //进行业务逻辑 删除操作
        int result= studentService.del(id);
        System.out.println("删除："+result);
        //在操作中这里设置一个 异常 by zero异常 让事务进行回滚
        try{
            int num=10/0;
        }catch (Exception e){

        }
        return  result;
    }

访问路由效果：

2.3.2、try-catch事务失效处理

<1>方法一 ：

抛出一个异常就它同样会进行回滚，效果和没有加try-catch是一样的，页面显示报错处理

<2>方法二：

手动回滚事务，在方法中使用

这里我们就演示手动回滚事务，因为抛出异常很简单（这里选择一种方法就可以）

        try{
            int num=10/0;
        }catch (Exception e){
            //方法一： 抛出一个异常， e记录错误信息提示
            //e.getMessage();  
            /*
            * 方法二: 手动回滚
            * AOP支持 当前线程回滚 
            * try catch 中事务失效  我们此处演示手动回滚
            * */
            TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
        }

注：使用方法一 就把方法代码注释掉就行

 注：因为这里数据库没有变化，也就没有再拿出来进行比对

2.3.3、其他事务失效场景

<1>非public修饰方法加了@Transactional注解，事务是失效状态

<2>timeout是@Transactional注解的一个参数，可以设置事务超时时间，这是设置了事务的超时时间，但不是方法的限制时间，所以如果方法内部设置一个等待时间超过了事务的超时时间，此时事务也是失效状态

<3>@Transactional方法修饰内部类时也不会生效

 <5>数据库不支持事务，那就没有用了（数据库mysql的InnoDB引擎出自于mysql5.6版本，并且支持事务操作）

show engines;

2.3.4、@Transactional工作原理

@Transactional是基于AOP实现的，AOP又是使用动态代理实现，默认情况下会采用JDK动态代理，如果目标对象没有实现接口，会使用CGLIB动态代理

@Transactional在执行业务之前，通过动态代理开启事务，业务操作之后再提交事务

@Transactional基本实现思路：

3、事务隔离级别

3.1、事务特性(ACID)

事务基本特性：原子性、一致性、隔离性、持久性

<1>原子性（Atomicity）：事务是一个不可分割的工作单位，其中包含的所有操作要么全部成功完成，要么全部失败回滚，事务必须是不可分割的“原子”操作。

<2>一致性（Consistency）：事务完成前后，系统的状态应该是一致的。在执行事务时，如果有任何错误发生，所有事务所做的修改将会被回滚到事务开始之前的状态。

<3>隔离性（Isolation）：同一个时间段内，多个事务执行之间是互不干扰的，每个事务都认为自己是系统唯一的操作者。一个事务所做的修改在提交之前，对其他事务都是不可见的；级别划分包括读未提交（Readuncommitted）、读提交（read committed）、可重复读（repeatable read）和串⾏化
（Serializable）

<4>持久性（Durability）：一旦事务提交成功，对数据的修改就是永久性的，即使系统崩溃，这些修改也不会丢失。实现持久性非常重要的一点是，在事务提交之前，需要将事务记录的日志写入主要存储器中。

注：当前这些都是事务的特性，Spring Boot同样就有着样的事务特性，这里如果使用声明式事务，这里的隔离性需要去设置，其他都是事务本身的特性，也没有层级划分

隔离性的好处：设置事务的隔离级别是用来保障多个并发事务执行可控，防止其他事务影响当前事务执行的一种策略

3.2、Spring中设置事务隔离级别

Spring中的事务隔离级别可以通过@Transactional中参数isolation属性进行设置

3.2.1、mysql事务基础

在了解参数设置之前可以先熟悉mysql中事务的隔离性，有助于我们对@Transactional设置参数

3.2.2、Spring事务隔离级别

Spring中事务隔离级别包括以下5种(其实和mysql事务的区别不是很大，就是参数点级别格式)：

<1>Isolation.DEFAULT：以连接的数据库的事务隔离级别为主
<2>Isolation.READ_UNCOMMITTED：读未提交，可以读取到未提交的事务，存在脏读
<3>Isolation.READ_COMMITTED：读已提交，只能读取到已经提交的事务，解决了脏读，存在不可重复读
<4>Isolation.REPEATABLE_READ：可重复读，解决了不可重复读，但存在幻读（MySQL默认级
别）
<5>Isolation.SERIALIZABLE：串⾏化，可以解决所有并发问题，但性能太低

注：Isolation.DEFAULT只有这个级别可能比较陌生，这是默认级别；默认的隔离级别是由底层事务管理器来决定的，底层事务管理器默认隔离级别是数据库的默认隔离级别（在spring没有设置的情况下，就是默认级别）

不同数据库有不同的默认级别，所以spring设置的默认级别根据数据库而定

这里暂时还做演示因为看不出效果，演示效果需要从事务传播机制开始

4、Spring事务传播机制

4.1、事务传播机制概念

事务传播机制定义了当一个事务方法被另一个事务方法调用时，当前事务如何和被调用方法的事务关联的规则

注：官话有点绕，简单解释就是事务与事务之间的关系，是怎么联系起来的

4.2、事务传播机制作用

事务的传播机制伴随着事务的隔离级别，事务隔离级别是保证多个并发事务执⾏的可控性的（稳定性的），⽽事务传播机制是保证⼀个事务在多个调⽤⽅法间的可控性的（稳定性的）

以下是多个事务同时调用数据库的问题，同时触发会影响数据库（数据产生问题）

 事务传播机制解决的是一个事务在多个节点（方法）中传递的问题

4.3、事务传播机制种类

Spring事务传播机制包含以下7种：

4.3.1、支持当前事务

<1>Propagation.REQUIRED：默认的事务传播级别，它表示如果当前存在事务，则加入该是何物；如果当前没有事务，则创建一个新的事务；

<2>Propagation.SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行；

<3>Propagation.MANDATORY：（mandatory：强制性）如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常

4.3.2、不支持当前事务

<1>Propagation.REQUIRES_NEW：表示创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起，实际意思就是不管当前是否有事务存在，我都要新创建一个事务，且开启的事务相互独立，互不干扰

<2>Propagation.NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起

<3>Propagation.NEVER：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常

4.3.3、嵌套事务

<1>Propagation.NESTED：如果当前存在事务，则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行，如果当前没有事务，则该取值等价于Propagation.REQUIRED（相当于默认使用事务）

4.4、Spring事务传播机制场景

4.4.1、支持当前事务（REQUIRED）

如果演示REQUIRED的效果，这里会先插入一条数据，同时在后续加入的事务中设置一个异常，观察事务是否会回滚

这里controller层，写一个操作student表的类，此时没有事务就会创建一个新的事务进行运行

@RestController
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {
    @Autowired
    private StudentService studentService;
    @RequestMapping("/add")
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)  //事务处理当前一定会有一个事务
    public int add(String name,String email){
        if(null==name||null==email
                ||name.equals("")||email.equals("")){
            return 0;
        }
        Student student=new Student();
        student.setName(name);
        student.setQq_mail(email);
        //添加一个学生
        int result=studentService.add(student);
        return result;
    }
}

但是我们还想在加入插入一个学生的日志，所以这里有在接口处写一个日志添加，这里把添加的日志写到了Service层了（应该还是写到controller层的）

学生添加：添加一个学生信息同时也添加一个日志，学生添加事务设置为Propagation.REQUIRED，当前方法是被调用的，调用者UserController3已经创建一个事务了，这里直接加入到事务中即可（后面访问路由后展示效果，也会进行解释）

@Service
public class StudentService {

    @Autowired
    private StudentMapper studentMapper; 

    @Autowired
    private LogService logService; //日志的对象注入

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public int add(Student student){
        //添加 到数据库
        int addStudent= studentMapper.add(student);
        System.out.println("添加学生："+addStudent);
        //添加日志
        Log log=new Log();
        log.setMessage("添加学生信息");
        //添加日志
        logService.add(log);
        return addStudent;
    }

}

日志添加：同时设置事务为Propagation.REQUIRED，日志添加方法被学生添加方法所调用，所以事务也是已经存在了的，不需要创建事务直接添加到已有事务中

@Service
public class LogService {
    @Autowired
    private LogMapper logMapper;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public int add(Log log){
        //添加日志到数据库
        int result=logMapper.add(log);
        System.out.println("添加日志结果："+result);

        //这里设置一个 报错 为了 展示事务的加入是如何加入的
        int num=10/0;
        return result;
    }
}

这里画一个图给友友们解析以下：

4.4.2、支持当前事务（REQUIRED_NEW）

支持当前事务，这里原来的代码不用改变什么，仅仅只需要改变添加学生和添加日志事务设置为支持当前事务（REQUIRED_NEW）

添加学生：（将事务传播机制设置为Propagation.REQUIRES_NEW）

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public int add(Student student){
        //添加 到数据库
        int addStudent= studentMapper.add(student);
        System.out.println("添加学生："+addStudent);
        //添加日志
        Log log=new Log();
        log.setMessage("添加学生信息");
        //添加日志
        logService.add(log);
        return addStudent;
    }

添加日志：（将事务传播机制设置为Propagation.REQUIRES_NEW）

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public int add(Log log){
        //添加日志到数据库
        int result=logMapper.add(log);
        System.out.println("添加日志结果："+result);

        //这里设置一个 报错 为了 展示事务的加入是如何加入的
        int num=10/0;
        return result;
    }

预期结果是不是：学生添加应该是存到数据库的，日志添加应该回滚，访问路由后：

结果是什么数据没有添加数据，不管是学生还是日志：所示事务传播机制已经设置每个事务都是一个新建事务，大家互不影响，但是事务同样会检测到服务器错误，所以都会进行回滚，这里就需要我们自己去抛异常自己解决（手动回滚就不会影响到其他的单独的事务）

因为这里是给日志写了一个异常，所以这里就将日志添加中写一个回滚

日志添加（修改）：

@Service
public class LogService {
    @Autowired
    private LogMapper logMapper;

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
    public int add(Log log){
        //添加日志到数据库
        int result=logMapper.add(log);
        System.out.println("添加日志结果："+result);

        //手动添加回滚操作
        TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
        
        return result;
    }
}

现在访问路由后看结果：

 注：结果就是学生添加事务成功，日志添加事务失败

4.4.3、NESTED嵌套事务

这里我们仅仅修改日志的事务传播机制，将机制设置为NESTED（嵌套）

其他的设置为REQUIRED即可

这里的嵌套：就是把多个事务连在一起，是一个整体，但是却有可以进行部分处理，下面进行演示

    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public int add(Log log){
        //添加日志到数据库
        int result=logMapper.add(log);
        System.out.println("添加日志结果："+result);

        //手动添加回滚操作
        TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();

        return result;
    }

 访问路由结果：

4.4.4、（REQUIRED）加入和（NESTED）嵌套的区别

 （REQUIRED）加入：就是之多个事务加入到第一个外部事务中，让多个事务成为一个整体，如果其中一个事务出现问题，整体就会进行回滚

（NESTED）嵌套：虽然也是将多个事务放在一起成为了一个整体，但是可以进行部分事务的回滚，嵌套到外部事务，内部事务出现异常回滚后，不会影响外部事务的进行

注：嵌套事务之所以能够实现部分事务的回滚，是因为事务中有一个保存点，嵌套事务进入之后相当于新建了一个保存点，而回滚时值回滚到当前保存点，因此之前的事务是不受影响的。

4.4.5、总结

REQUIRED 给用户添加的同时 后面加入的事务也不能有问题，一旦有问题，所有操作全部 回滚：

内部事务 和 外部事务 是一体的

REQUIRES_NEW 给用户添加的同时 后面新的事务有问题，只会回滚新事务 同时也会报错：

内部事务 和 外部事务 相互影响

NESTED（嵌套） 给用户添加的同时 相比加入事务不会报错：

内部事务 和 外部事务 互不影响

风语者！平时喜欢研究各种技术，目前在从事后端开发工作，热爱生活、热爱工作。

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