这几天找工作，面试了将近10家公司，其中有几个问题几乎每家公司都会问，spring的事物机制应该算是其中最常被问到的问题，而且这个问题你回答的好，面试官会觉得你基本功很扎实，印象直接提升一个档次。今天就来详细分析讲解一下spring的事物机制。文章有点长，看完保证你受益匪浅。

对了，先来个花絮，有一天面试被问ACID是什么，当时想卧槽，这时啥，根本不知道。后来百度了才知道他是啥

原子性（Atomicity），一致性（Consistency），隔离性（Isolation），持久性（Durability）

原来就是这个，瞬间石化，这么简单地问题。

好，进入正题，先来一张图

spring之事物管理

Spring并不直接管理事务，而是提供了多种事务管理器，他们将事务管理的职责委托给Hibernate或者JTA等持久化机制所提供的相关平台框架的事务来实现。
Spring事务管理器的接口是org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager，通过这个接口，Spring为各个平台如JDBC、Hibernate等都提供了对应的事务管理器，但是具体的实现就是各个平台自己的事情了。此接口的内容如下：

package org.springframework.transaction;

public interface PlatformTransactionManager {

    //根据TransactionDefinition得到TransactionStatus 
    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
   //根据TransactionDefinition得到TransactionStatus 
    void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
   //根据TransactionDefinition得到TransactionStatus 
    void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}

可以看到，spring是提供了3个基本的方法，然后让各自jdbc框架自己去实现，所以Spring事务管理的一个优点就是为不同的事务API提供一致的编程模型，如JTA、JDBC、Hibernate、JPA。

例如，我使用的是JDBC的事物管理

JDBC事物

当然如果你使用Hibernate，也可以使用Hibernate的事物管理
org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager

#事物的基本属性

在上的PlatformTransactionManager 接口中有一个方法是

TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;

通过TransactionDefinition 来获取事物的状态，其中TransactionDefinition 就保存了事物的基本属性。
下面我们来看看这个接口中的代码

package org.springframework.transaction;

import java.sql.Connection;

public interface TransactionDefinition {
    int PROPAGATION_REQUIRED = 0;
    int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;
    int PROPAGATION_MANDATORY = 2;
    int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;
    int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;
    int PROPAGATION_NEVER = 5;
    int PROPAGATION_NESTED = 6;
    int ISOLATION_DEFAULT = -1;

    int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED;
    int ISOLATION_READ_COMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED;
    int ISOLATION_REPEATABLE_READ = Connection.TRANSACTION_REPEATABLE_READ;
    int ISOLATION_SERIALIZABLE = Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE;

    int TIMEOUT_DEFAULT = -1;
    //获取事务的传播行为
    int getPropagationBehavior();
    //获取事务的隔离级别
    int getIsolationLevel();
    //获取事务的超时时间
    int getTimeout();
    //获取事务是否只读
    boolean isReadOnly();
    //获取事务的传播行为
    String getName();

上面被我注释的4个方法，分别代表了事物的4基本基本属性，分别是，“传播行为”、“隔离级别”、“超时时间”、“只读”，其实还有第五个属性，是“回滚规则”，这个一会会说到。

下面我们逐个分析

事务的传播行为

事务的传播行为是指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：

（1）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
注：以下具体讲解传播行为的内容参考自Spring事务机制详解

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA{
    ……
    methodB();
    ……
}

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodB{
   ……
}

单独调用methodB方法：

main{ 
    metodB(); 
}

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。

（2）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。

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA(){
  methodB();
}

//事务属性 PROPAGATION_SUPPORTS
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。

（3）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。

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA(){
    methodB();
}

//事务属性 PROPAGATION_MANDATORY
    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。

（4）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。

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA(){
    doSomeThingA();
    methodB();
    doSomeThingB();
}

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRES_NEW
methodB(){
    ……
}

调用A方法：

main(){
    methodA();
}

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。

（5）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）

（6）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。

（7）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。

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA(){
    doSomeThingA();
    methodB();
    doSomeThingB();
}

//事务属性 PROPAGATION_NESTED
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。

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。
（1）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

   //con1  
    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

   //con1  
    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。

几种隔离级别

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

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。

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。

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。

附带小例子一个

    /**
     * 1.添加事务注解
     * 使用propagation 指定事务的传播行为，即当前的事务方法被另外一个事务方法调用时如何使用事务。
     * 默认取值为REQUIRED，即使用调用方法的事务
     * REQUIRES_NEW：使用自己的事务，调用的事务方法的事务被挂起。
     *
     * 2.使用isolation 指定事务的隔离级别，最常用的取值为READ_COMMITTED
     * 3.默认情况下 Spring 的声明式事务对所有的运行时异常进行回滚，也可以通过对应的属性进行设置。通常情况下，默认值即可。
     * 4.使用readOnly 指定事务是否为只读。 表示这个事务只读取数据但不更新数据，这样可以帮助数据库引擎优化事务。若真的是一个只读取数据库值得方法，应设置readOnly=true
     * 5.使用timeOut 指定强制回滚之前事务可以占用的时间。
     */
@Transactional(propagation=Propagation.REQUIRES_NEW,
            isolation=Isolation.READ_COMMITTED,
            noRollbackFor={UserAccountException.class},
            readOnly=true, timeout=3)
    @Override
    public void purchase(String username, String isbn) {
             //doSomething.....
    }