spring 事务传播行为

发布于 2023-02-07 12:45:16 字数 26228 浏览 67 评论 0

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_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_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_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_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_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_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

PROPAGATION_REQUIRED(如果存在一个事务,则支持当前事务。如果没有事务则开启一个新的事务)。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void methodA(){
  methodB();
}

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void methodB(){

}

使用 spring 声明式事务,spring 使用 AOP 来支持声明式事务,会根据事务属性,自动在方法调用之前决定是否开启一个事务,并在方法执行之后决定事务提交或回滚事务。

单独调用 methodB 方法相当于:

Main{ 
    Connection con=null; 
    try{ 
        con = getConnection(); 
        con.setAutoCommit(false); 

        //方法调用
        methodB(); 

        //提交事务
        con.commit(); 
    } Catch(RuntimeException ex) { 
        //回滚事务
        con.rollback();   
    } finally { 
        //释放资源
        closeCon(); 
    } 
}

Spring保证在methodB方法中所有的调用都获得到一个相同的连接。在调用methodB时,没有一个存在的事务,所以获得一个新的连接,开启了一个新的事务。 单独调用MethodA时,在MethodA内又会调用MethodB.

执行效果相当于:

main{ 
    Connection con = null; 
    try{ 
        con = getConnection(); 
        methodA(); 
        con.commit(); 
    } catch(RuntimeException ex) { 
        con.rollback(); 
    } finally {    
        closeCon(); 
    }  
}

调用MethodA时,环境中没有事务,所以开启一个新的事务.当在MethodA中调用MethodB时,环境中已经有了一个事务,所以methodB就加入当前事务。

PROPAGATION_SUPPORTS 如果存在一个事务,支持当前事务。如果没有事务,则非事务的执行。但是对于事务同步的事务管理器,PROPAGATION_SUPPORTS与不使用事务有少许不同。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void methodA(){
  methodB();
}

@Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)
public void methodB(){

}

单纯的调用 methodB 时,methodB 方法是非事务的执行的。当调用 methdA 时,methodB 则加入了 methodA 的事务中,事务地执行。

PROPAGATION_MANDATORY 如果已经存在一个事务,支持当前事务。如果没有一个活动的事务,则抛出异常。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void methodA(){
  methodB();
}

@Transactional(propagation = Propagation.MANDATORY)
public void methodB(){

}

当单独调用 methodB 时,因为当前没有一个活动的事务,则会抛出异常 throw new IllegalTransactionStateException(“Transaction propagation ‘mandatory’ but no existing transaction found”); 当调用 methodA 时,methodB 则加入到 methodA 的事务中,事务地执行。

PROPAGATION_REQUIRES_NEW 总是开启一个新的事务。如果一个事务已经存在,则将这个存在的事务挂起。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void methodA(){
  methodB();
}

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void methodB(){

}

调用A方法相当于:

main(){
    TransactionManager tm = null;
    try{
        //获得一个JTA事务管理器
        tm = getTransactionManager();
        tm.begin();//开启一个新的事务
        Transaction ts1 = tm.getTransaction();
        doSomeThing();
        tm.suspend();//挂起当前事务
        try{
            tm.begin();//重新开启第二个事务
            Transaction ts2 = tm.getTransaction();
            methodB();
            ts2.commit();//提交第二个事务
        } Catch(RunTimeException ex) {
            ts2.rollback();//回滚第二个事务
        } finally {
            //释放资源
        }
        //methodB执行完后,恢复第一个事务
        tm.resume(ts1);
        doSomeThingB();
        ts1.commit();//提交第一个事务
    } catch(RunTimeException ex) {
        ts1.rollback();//回滚第一个事务
    } finally {
        //释放资源
    }
}

在这里,我把 ts1 称为外层事务,ts2 称为内层事务。从上面的代码可以看出,ts2 与 ts1 是两个独立的事务,互不相干。Ts2 是否成功并不依赖于 ts1。如果 methodA 方法在调用 methodB 方法后的 doSomeThingB 方法失败了,而 methodB 方法所做的结果依然被提交。而除了 methodB 之外的其它代码导致的结果却被回滚了。使用 PROPAGATION_REQUIRES_NEW,需要使用 JtaTransactionManager 作为事务管理器。

  • PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 总是非事务地执行,并挂起任何存在的事务。使用PROPAGATION_NOT_SUPPORTED,也需要使用JtaTransactionManager作为事务管理器。(代码示例同上,可同理推出)
  • PROPAGATION_NEVER 总是非事务地执行,如果存在一个活动事务,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TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED 属性执行。这是一个嵌套事务,使用JDBC 3.0驱动时,仅仅支持DataSourceTransactionManager作为事务管理器。需要JDBC 驱动的java.sql.Savepoint类。有一些JTA的事务管理器实现可能也提供了同样的功能。使用PROPAGATION_NESTED,还需要把 PlatformTransactionManager 的 nestedTransactionAllowed 属性设为 true;而 nestedTransactionAllowed 属性值默认为 false。

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void methodA(){
      methodB();
    }
    
    @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
    public void methodB(){
    
    }
    

    如果单独调用 methodB 方法,则按 REQUIRED 属性执行。如果调用 methodA 方法,相当于下面的效果:

    main(){
      Connection con = null;
      Savepoint savepoint = null;
      try{
          con = getConnection();
          con.setAutoCommit(false);
          doSomeThingA();
          savepoint = con2.setSavepoint();
          try{
              methodB();
          } catch(RuntimeException ex) {
              con.rollback(savepoint);
          } finally {
              //释放资源
          }
          doSomeThingB();
          con.commit();
      } catch(RuntimeException ex) {
          con.rollback();
      } finally {
          //释放资源
      }
    }
    

    当 methodB 方法调用之前,调用setSavepoint方法,保存当前的状态到savepoint。如果methodB方法调用失败,则恢复到之前保存的状态。但是需要注意的是,这时的事务并没有进行提交,如果后续的代码(doSomeThingB()方法)调用失败,则回滚包括methodB方法的所有操作。

嵌套事务一个非常重要的概念就是内层事务依赖于外层事务。外层事务失败时,会回滚内层事务所做的动作。而内层事务操作失败并不会引起外层事务的回滚。

PROPAGATION_NESTED 与PROPAGATION_REQUIRES_NEW 的区别:它们非常类似,都像一个嵌套事务,如果不存在一个活动的事务,都会开启一个新的事务。使用 PROPAGATION_REQUIRES_NEW时,内层事务与外层事务就像两个独立的事务一样,一旦内层事务进行了提交后,外层事务不能对其进行回滚。两个事务互不影响。两个事务不是一个真正的嵌套事务。同时它需要JTA事务管理器的支持。

使用 PROPAGATION_NESTED 时,外层事务的回滚可以引起内层事务的回滚。而内层事务的异常并不会导致外层事务的回滚,它是一个真正的嵌套事务。DataSourceTransactionManager 使用 savepoint 支持PROPAGATION_NESTED时,需要JDBC 3.0以上驱动及1.4以上的JDK版本支持。其它的JTA TrasactionManager实现可能有不同的支持方式。

PROPAGATION_REQUIRES_NEW 启动一个新的, 不依赖于环境的 “内部” 事务. 这个事务将被完全 commited 或 rolled back 而不依赖于外部事务, 它拥有自己的隔离范围, 自己的锁, 等等. 当内部事务开始执行时, 外部事务将被挂起, 内务事务结束时, 外部事务将继续执行。

另一方面, PROPAGATION_NESTED 开始一个 “嵌套的” 事务, 它是已经存在事务的一个真正的子事务. 潜套事务开始执行时, 它将取得一个 savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 我们将回滚到此 savepoint. 潜套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交。

由此可见, PROPAGATION_REQUIRES_NEW 和 PROPAGATION_NESTED 的最大区别在于, PROPAGATION_REQUIRES_NEW 完全是一个新的事务, 而 PROPAGATION_NESTED 则是外部事务的子事务, 如果外部事务 commit, 嵌套事务也会被 commit, 这个规则同样适用于 roll back.

PROPAGATION_REQUIRED应该是我们首先的事务传播行为。它能够满足我们大多数的事务需求。

2.2.2 隔离级别

事务的第二个维度就是隔离级别(isolation level)。隔离级别定义了一个事务可能受其他并发事务影响的程度。 并发事务引起的问题,在典型的应用程序中,多个事务并发运行,经常会操作相同的数据来完成各自的任务。并发虽然是必须的,但可能会导致一下的问题。

  • 脏读(Dirty reads)——脏读发生在一个事务读取了另一个事务改写但尚未提交的数据时。如果改写在稍后被回滚了,那么第一个事务获取的数据就是无效的。
  • 不可重复读(Nonrepeatable read)——不可重复读发生在一个事务执行相同的查询两次或两次以上,但是每次都得到不同的数据时。这通常是因为另一个并发事务在两次查询期间进行了更新。
  • 幻读(Phantom read)——幻读与不可重复读类似。它发生在一个事务(T1)读取了几行数据,接着另一个并发事务(T2)插入了一些数据时。在随后的查询中,第一个事务(T1)就会发现多了一些原本不存在的记录。

不可重复读与幻读的区别

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

例如:在事务1中,Mary 读取了自己的工资为1000,操作并没有完成

    con1 = getConnection();  
    select salary from employee empId ="Mary";

在事务2中,这时财务人员修改了Mary的工资为2000,并提交了事务。

    con2 = getConnection();  
    update employee set salary = 2000;  
    con2.commit();

在事务1中,Mary 再次读取自己的工资时,工资变为了2000

   select salary from employee empId ="Mary";

在一个事务中前后两次读取的结果并不一致,导致了不可重复读。

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

例如:目前工资为1000的员工有10人。事务1,读取所有工资为1000的员工。

    con1 = getConnection();  
    Select * from employee where salary =1000;

共读取10条记录

这时另一个事务向 employee 表插入了一条员工记录,工资也为1000

    con2 = getConnection();  
    Insert into employee(empId,salary) values("Lili",1000);  
    con2.commit();

事务1再次读取所有工资为 1000 的员工

    select * from employee where salary =1000;

共读取到了11条记录,这就产生了幻像读。

从总的结果来看, 似乎不可重复读和幻读都表现为两次读取的结果不一致。但如果你从控制的角度来看, 两者的区别就比较大。 对于前者, 只需要锁住满足条件的记录。 对于后者, 要锁住满足条件及其相近的记录。

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
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

2.2.3 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。

2.2.4 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。

2.2.5 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。

2.3 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。

3 编程式事务

3.1 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。

3.2 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。

3.2.1 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。

3.2.2 使用 PlatformTransactionManager


    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
    }

4 声明式事务

4.1 配置方式

根据代理机制的不同,总结了五种 Spring 事务的配置方式,配置文件如下:

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