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深入理解Spring事务原理

2019年07月22日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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binlog或者redo log实现的。 

二、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:

三、数据库隔离级别

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。
总结
隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大。 
大多数的数据库默认隔离级别为 read commited,比如 sqlserver、oracle
少数数据库默认隔离级别为:repeatable read 比如: mysql innodb

四、spring中的隔离级别

五、事务的嵌套
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 (someexception) { 

   // 执行其他业务, 如 servicec.methodc(); 

  } 

 } 

这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到了分支执行的效果, 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。 

六、总结
对于项目中需要使用到事务的地方,我建议开发者还是使用spring的transactioncallback接口来实现事务,不要盲目使用spring事务注解,如果一定要使用注解,那么一定要对spring事务的传播机制和隔离级别有个详细的了解,否则很可能发生意想不到的效果。

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