Spring事务

1 事务简介

1.1 什么是事务

事务是数据库管理系统中的一个重要概念，它是由一组操作组成的逻辑单元，这些操作要么全部成功执行，要么全部回滚到初始状态，以确保数据的一致性和完整性。

1.2 事务的特性（ACID）

• 原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚。如果任何操作失败，整个事务将被回滚到起始状态，不会对数据库造成任何改变。
• 一致性（Consistency）：事务的执行使数据库从一个一致状态转变为另一个一致状态。在事务开始之前和结束之后，数据库必须满足预先定义的一致性规则。
• 隔离性（Isolation）：每个事务的操作应该与其他事务的操作相互隔离，以防止互相干扰。事务应该以一种看起来它们是并发执行的方式运行，而不会相互干扰。
• 持久性（Durability）：一旦事务提交，其所做的更改应该永久保存在数据库中，即使系统发生故障或重新启动。

1.3 事务的隔离级别

事务的隔离级别是指多个并发事务之间的相互影响程度。

隔离级别定义了一个事务在读取或修改数据时，能否看到其他事务对同一数据所做的更改，以及能否被其他事务看到自己所做的未提交更改。

关系型数据库中定义了四个标准的隔离级别，每个级别提供了不同的数据一致性和并发性能之间的权衡：

• 读未提交（Read Uncommitted）：最低级别的隔离级别，允许一个事务读取另一个事务尚未提交的数据。这种级别可能导致脏读（Dirty Read）
  • 脏读（Dirty Read）：事务可以看到其他事务“尚未提交”的修改。如果另一个事务回滚，那么当前事务读到的数据就是脏数据。
• 读已提交（Read Committed）：在这个级别下，一个事务只能读取到已经提交的数据。这样可以避免脏读，但可能会导致不可重复读（Non-Repeatable Read）
  • 不可重复读（Non-Repeatable Read）：在一个事务内，多次读同一数据，在这个事务还没有结束时，如果另一个事务恰好修改了这个数据，那么，在第一个事务中，两次读取的数据就可能不一致。
• 可重复读（Repeatable Read）：在这个级别下，一个事务在执行期间多次读取同一数据，将会看到一致的结果。其他事务对该数据的修改将被阻塞，直到当前事务结束。这样可以避免脏读和不可重复读，但可能会导致幻读（Phantom Read）
  • 幻读（Phantom Read）：在一个事务中，第一次查询某条记录，发现没有，但是，当试图更新这条不存在的记录时，竟然能成功，并且，再次读取同一条记录，它就神奇地出现了。
• 串行化（Serializable）：最高级别的隔离级别，要求事务串行执行，完全隔离了并发事务之间的影响。这种级别可以避免脏读、不可重复读和幻读，但对并发性能有较大的影响，因为事务需要顺序执行。

2 spring的事务支持

Spring框架提供了全面的事务管理支持，使得在应用中使用事务变得更加简单和灵活。Spring的事务管理支持主要通过以下几个关键组件来实现：

• 事务管理器（Transaction Manager）：Spring通过事务管理器来统一管理事务。事务管理器负责处理事务的开始、提交、回滚等操作，并协调底层的事务资源。
• 事务定义（Transaction Definition）：事务定义描述了事务的隔离级别、传播行为、超时设置等属性。Spring提供了多种方式来定义事务，包括编程式事务和声明式事务。
• 事务切面（Transaction Aspect）：Spring使用切面（Aspect） 来实现声明式事务。通过AOP的方式，将事务逻辑织入到业务逻辑中，使得事务的管理与业务逻辑解耦。
• 事务注解（Transaction Annotation）：Spring支持使用注解的方式来声明事务。通过在方法或类上添加@Transactional注解，可以指定事务的属性，如隔离级别、传播行为等。

2.1 事务注解（Transaction Annotation）

事务注解（Transaction Annotation）是Spring框架中用于声明式事务管理的一种方式。通过在方法或类上添加@Transactional注解，可以指定方法或类的事务属性，从而实现对方法或类的事务管理。

使用事务注解可以简化事务管理的配置，使得开发者可以通过注解的方式来定义事务的行为，而无需显式编写事务管理的代码。

2.1.1 注解的属性

• isolation（隔离级别）：指定事务的隔离级别，默认为数据库的默认隔离级别。
  • READ-UNCOMMITTED（读未提交）
  • READ-COMMITTED（读已提交）
  • REPEATABLE-READ（可重复读）
  • SERIALIZABLE（串行化）
• propagation（传播行为）：指定事务的传播行为，即在方法调用链中如何传播事务，默认为REQUIRED。
  • REQUIRED：如果当前存在事务，则加入该事务；否则创建一个新事务。这是默认的传播行为。
  • SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；否则以非事务方式执行。
  • MANDATORY：必须在一个已有的事务中执行；否则抛出异常。
  • REQUIRES_NEW：创建一个新的事务，并在它自己的事务内执行。如果当前存在事务，则挂起该事务。
  • NOT_SUPPORTED：以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，则挂起该事务。
  • NEVER：以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，则抛出异常。
  • NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行；否则创建一个新事务。嵌套事务是独立于外部事务的，它有自己的提交和回滚操作。如果外部事务回滚，则嵌套事务也会回滚。但是，如果嵌套事务回滚，则只会回滚嵌套事务本身，而不会影响到外部事务。
• readOnly（只读）：指定事务是否为只读事务，默认为false。如果设置为true，表示事务只读，不会对数据库进行修改操作，可以提高性能。
• timeout（超时时间）：指定事务的超时时间，单位为秒。如果事务执行时间超过指定的超时时间，事务将被强制回滚，默认为-1，表示没有超时限制。
• rollbackFor（回滚异常）：指定需要回滚事务的异常类型数组。当方法抛出指定类型的异常时，事务将回滚。
• noRollbackFor（不回滚异常）：指定不需要回滚事务的异常类型数组。当方法抛出指定类型的异常时，事务将不会回滚。

2.1.2 事务注解的使用

首先应在全局配置文件，如applicationContext.xml中配置事务管理器并开启注解事务

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
       http://www.springframework.org/schema/context
       https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
       http://www.springframework.org/schema/aop
       https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
        http://www.springframework.org/schema/tx
       https://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">


        <bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
                <property name="url" value="jdbc:mysql:///mybatis">property>
                <property name="username" value="root">property>
                <property name="password" value="123456">property>
                <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver">property>
        bean>
        
        <bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">

                <property name="dataSource" ref="dataSource">property>
        bean>

        <context:component-scan base-package="com.yy">context:component-scan>

        <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
                <property name="dataSource" ref="dataSource">property>
        bean>

        <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager">tx:annotation-driven>
beans>
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配置完成后可在方法或类上利用事务注解来进行声明式事务管理

public class BankService {
    //@Autowired
    private BankDao bankDao;

    public BankDao getBankDao() {
        return bankDao;
    }

    public void setBankDao(BankDao bankDao) {
        this.bankDao = bankDao;
    }
	//利用事务注解来进行事务管理
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED,isolation = Isolation.REPEATABLE_READ,timeout = 1,readOnly = false,rollbackFor = Exception.class)
    public void countMoney(){
        bankDao.addMoney();
        System.out.println("------");
        bankDao.reduceMoney();
    }
}
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注意：一般情况下，事务注解（Transaction Annotation）会被应用在Service层。
这是因为Service层通常是应用程序的业务逻辑层，包含了多个DAO层的方法调用，需要确保整个Service方法的执行是一个原子操作，确保这些操作要么全部成功，要么全部回滚。这样可以避免数据不一致的问题，提高系统的稳定性和可靠性。

2.2 事务切面（Transaction Aspect）

事务切面（Transaction Aspect）是Spring框架中用于实现声明式事务的关键组件之一。

它通过AOP（Aspect-Oriented Programming）的方式将事务逻辑织入到业务逻辑中，实现了事务的管理与业务逻辑的解耦。

2.2.1 事务切面的组成部分

• 切点（Pointcut）：切点定义了哪些方法需要被事务增强处理。它可以通过表达式、注解或者自定义规则来指定目标方法。
• 通知（Advice）：通知定义了在切点处执行的具体逻辑。在事务切面中，通常使用的是Around通知，即在目标方法执行前后添加事务管理的逻辑。
• 事务管理器（Transaction Manager）：事务管理器负责处理事务的开始、提交、回滚等操作。在事务切面中，需要配置一个事务管理器，用于协调底层的事务资源。
• 事务属性（Transaction Attributes）：事务属性定义了事务的隔离级别、传播行为、超时设置等属性。在事务切面中，可以通过注解或者XML配置的方式来指定事务属性。

2.2.2 优点

• 通过配置事务切面，Spring会自动将切面织入到目标方法中，实现对目标方法的事务管理。当目标方法被调用时，事务切面会拦截方法的执行，并根据事务属性进行事务的开启、提交或回滚等操作。
• 使用事务切面可以大大简化事务管理的代码，提高开发效率。同时，由于事务逻辑与业务逻辑解耦，使得系统的可维护性和可测试性都得到了提升。

2.2.3 事务切面的使用

首先应在全局配置文件，如applicationContext.xml中配置事务管理器并配置通知，切面与切入点

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
       http://www.springframework.org/schema/context
       https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
       http://www.springframework.org/schema/aop
       https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
        http://www.springframework.org/schema/tx
       https://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">


        <bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
                <property name="url" value="jdbc:mysql:///mybatis">property>
                <property name="username" value="root">property>
                <property name="password" value="123456">property>
                <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver">property>
        bean>
        
        <bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">

                <property name="dataSource" ref="dataSource">property>
        bean>

        <context:component-scan base-package="com.yy">context:component-scan>

        <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
                <property name="dataSource" ref="dataSource">property>
        bean>

        <tx:advice id="txadvice">

                <tx:attributes>
                        <tx:method name="countMoney" propagation="REQUIRED"/>


                tx:attributes>
        tx:advice>


        <aop:config>

                <aop:pointcut id="p" expression="execution(* com.yy.service.BankService.countMoney(..))" />

                <aop:advisor advice-ref="txadvice" pointcut-ref="p">aop:advisor>
        aop:config>

        <bean id="bankDaoImpl" class="com.yy.dao.impl.BankDaoImpl">
                <property name="jdbcTemplate" ref="jdbcTemplate">property>
        bean>

        <bean id="bankService" class="com.yy.service.BankService">
                <property name="bankDao" ref="bankDaoImpl">property>
        bean>
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此时，只需在service层使用对应方法即可

public class BankService {
    //@Autowired
    private BankDao bankDao;

    public BankDao getBankDao() {
        return bankDao;
    }

    public void setBankDao(BankDao bankDao) {
        this.bankDao = bankDao;
    }
	//由于在全局配置文件中使用了事务切面，这里就无需使用事务注解来进行事务管理了
    //@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED,isolation = Isolation.REPEATABLE_READ,timeout = 1,readOnly = false,rollbackFor = Exception.class)
    public void countMoney(){
        bankDao.addMoney();
        System.out.println("------");
        bankDao.reduceMoney();
    }
}
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