Spring框架中的事务管理

222100205鄢林丹 2024-06-06 21:18:33

什么是事务：在一个业务流程当中，通常需要多条DML（insert delete update）语句共同联合才能完成，这多条DML语句必须同时成功，或者同时失败，这样才能保证数据的安全。
Spring的声明式事务管理是一种基于AOP的事务处理方式，它通过@Transactional注解简化了事务的配置和使用。学习Spring声明式事务管理有助于提高开发效率，同时保证事务的一致性和隔离性。

2.技术详述

2.1 Spring事务管理原理

Spring的声明式事务管理基于AOP（面向切面编程），通过代理机制在方法执行前后添加事务的开始和结束操作。Spring事务管理器（PlatformTransactionManager）负责创建和维护事务。

2.2 使用@Transactional注解

@Transactional注解可以应用于类或方法上，表示被注解的方法需要事务管理。以下是一些常用的属性：

propagation：定义事务的传播行为，如REQUIRED、REQUIRES_NEW等。
isolation：定义事务的隔离级别，如DEFAULT、SERIALIZABLE等。
timeout：定义事务的超时时间，单位为秒。
readOnly：指示事务是否为只读事务。

2.3 事务的传播行为

什么是事务的传播行为？
在service类中有a()方法和b()方法，a()方法上有事务，b()方法上也有事务，当a()方法执行过程中调用了b()方法，事务是如何传递的？合并到一个事务里？还是开启一个新的事务？这就是事务传播行为。
事务传播行为在spring框架中被定义为枚举类型：

一共有七种传播行为：

REQUIRED：支持当前事务，如果不存在就新建一个(默认)【没有就新建，有就加入】
SUPPORTS：支持当前事务，如果当前没有事务，就以非事务方式执行【有就加入，没有就不管了】
MANDATORY：必须运行在一个事务中，如果当前没有事务正在发生，将抛出一个异常【有就加入，没有就抛异常】
REQUIRES_NEW：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【不管有没有，直接开启一个新事务，开启的新事务和之前的事务不存在嵌套关系，之前事务被挂起】
NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，如果有事务存在，挂起当前事务【不支持事务，存在就挂起】
NEVER：以非事务方式运行，如果有事务存在，抛出异常【不支持事务，存在就抛异常】
NESTED：如果当前正有一个事务在进行中，则该方法应当运行在一个嵌套式事务中。被嵌套的事务可以独立于外层事务进行提交或回滚。如果外层事务不存在，行为就像REQUIRED一样。【有事务的话，就在这个事务里再嵌套一个完全独立的事务，嵌套的事务可以独立的提交和回滚。没有事务就和REQUIRED一样。】
在代码中设置事务的传播行为：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)

编写程序测试一下传播行为：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void save(Account act) {

    accountDao.insert(act); // 保存act-001账户

    // 创建账户对象
    Account act2 = new Account("act-002", 1000.0);
    try {
        accountService.save(act2); // 保存act-002账户
    } catch (Exception e) {

    }
    // 继续
}

@Override
//@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void save(Account act) {
    accountDao.insert(act);
    // 模拟异常
    String s = null;
    s.toString();

    // 事儿没有处理完，这个大括号当中的后续也许还有其他的DML语句。
}

2.4事务的隔离级别

事务隔离级别类似于教室A和教室B之间的那道墙，隔离级别越高表示墙体越厚。隔音效果越好。
数据库中读取数据存在的三大问题：（三大读问题）

脏读：读取到没有提交到数据库的数据，叫做脏读。
不可重复读：在同一个事务当中，第一次和第二次读取的数据不一样。
幻读：读到的数据是假的。

事务隔离级别包括四个级别：

读未提交：READ_UNCOMMITTED
○ 这种隔离级别，存在脏读问题，所谓的脏读(dirty read)表示能够读取到其它事务未提交的数据。
读提交：READ_COMMITTED
○ 解决了脏读问题，其它事务提交之后才能读到，但存在不可重复读问题。
可重复读：REPEATABLE_READ
○ 解决了不可重复读，可以达到可重复读效果，只要当前事务不结束，读取到的数据一直都是一样的。但存在幻读问题。
序列化：SERIALIZABLE
○ 解决了幻读问题，事务排队执行。不支持并发。

在Spring代码中如何设置隔离级别？
隔离级别在spring中以枚举类型存在：

在这里插入图片描述

2.5 事务超时

@Transactional(timeout = 10)

以上代码表示设置事务的超时时间为10秒。
表示超过10秒如果该事务中所有的DML语句还没有执行完毕的话，最终结果会选择回滚。
默认值-1，表示没有时间限制。
这里有个坑，事务的超时时间指的是哪段时间？
在当前事务当中，最后一条DML语句执行之前的时间。如果最后一条DML语句后面很有很多业务逻辑，这些业务代码执行的时间不被计入超时时间。

以下代码的超时不会被计入超时时间

@Transactional(timeout = 10) // 设置事务超时时间为10秒。
public void save(Account act) {
    accountDao.insert(act);
    // 睡眠一会
    try {
        Thread.sleep(1000 * 15);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

以下代码超时时间会被计入超时时间

@Transactional(timeout = 10) // 设置事务超时时间为10秒。
public void save(Account act) {
    // 睡眠一会
    try {
        Thread.sleep(1000 * 15);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    accountDao.insert(act);
}

（如果想让整个方法的所有代码都计入超时时间的话，可以在方法最后一行添加一行无关紧要的DML语句。）

2.6只读事务

代码如下：

@Transactional(readOnly = true)

将当前事务设置为只读事务，在该事务执行过程中只允许select语句执行，delete insert update均不可执行。
该特性的作用是：启动spring的优化策略。提高select语句执行效率。
如果该事务中确实没有增删改操作，建议设置为只读事务。

3. 遇到的问题以及解决方法

事务传播行为不当：在某些情况下，由于事务的传播行为设置不当，导致事务没有按预期进行，例如，一个REQUIRES_NEW的方法被嵌套在另一个事务中，导致外层事务被挂起，而不是创建一个新的事务。解决方案：仔细检查方法调用链中的事务传播行为，确保它们符合业务需求。
事务超时设置不合理：在高负载情况下，由于事务超时设置过短，导致事务提前回滚。解决方案：根据业务需求和系统负载调整事务超时时间。
事务隔离级别设置不当：在并发环境中，由于事务隔离级别设置不当，导致不可重复读或幻读的问题。解决方案：根据业务需求和数据一致性要求，选择合适的事务隔离级别。