1.Spring Transactional基础知识
1.基础理论
1.数据库事务
事务是一系列操作组成的工作单元,该工作单元内的操作是不可分割的,即要么所有操作都做,要么所有操作都不做,这就是事务。
事务必需满足ACID(原子性、一致性、隔离性和持久性)特性,缺一不可:
- 原子性(Atomicity):即事务是不可分割的最小工作单元,事务内的操作要么全做,要么全不做。
- 一致性(Consistency):在事务执行前数据库的数据处于正确的状态,而事务执行完成后数据库的数据还是处于正确的状态,即数据完整性约束没有被破坏;如银行转帐,A转帐给B,必须保证A的钱一定转给B,一定不会出现A的钱转了但B没收到,否则数据库的数据就处于不一致(不正确)的状态。
- 隔离性(Isolation):并发事务执行之间无影响,在一个事务内部的操作对其他事务是不产生影响,这需要事务隔离级别来指定隔离性。
- 持久性(Durability):事务一旦执行成功,它对数据库的数据的改变必须是永久的,不会因比如遇到系统故障或断电造成数据不一致或丢失。
在实际项目开发中数据库操作一般都是并发执行的,即有多个事务并发执行,并发执行就可能遇到问题,目前常见的问题如下:
- 脏读:一个事务看到了另一个事务未提交的更新数据。
- 不可重复读:在同一事务中,多次读取同一数据却返回不同的结果;也就是有其他事务更改了这些数据。
- 幻读:一个事务在执行过程中读取到了另一个事务已提交的插入数据;即在第一个事务开始时读取到一批数据,但此后另一个事务又插入了新数据并提交,此时第一个事务又读取这批数据但发现多了一条,即好像发生幻觉一样。
为了解决这些并发问题,需要通过数据库隔离级别来解决,在标准SQL规范中定义了四种隔离级别:
- 未提交读(Read Uncommitted):最低隔离级别,一个事务能读取到别的事务未提交的更新数据,很不安全,可能出现脏读、不可重复读、幻读。
- 提交读(Read Committed):一个事务能读取到别的事务提交的更新数据,不能看到未提交的更新数据,不会出现脏读,可能会出现不可重复度、幻读。
- 可重复读(Repeatable Read):保证同一事务中先后执行的多次查询将返回同一结果,不受其他事务影响,不会出现脏读、不可重复度,可能会出现幻读。
- 序列化(Serializable):最高隔离级别,不允许事务并发执行,而必须串行化执行,最安全,不可能出现脏读、不可重复读、幻读。
隔离级别越高,数据库事务并发执行性能越差,能处理的操作也就越少。因此在实际项目开发中为了考虑并发性能一般使用提交读隔离级别,它能避免丢失更新和脏读,尽管不可重复读和幻读不能避免,但可以在可能出现的场合使用悲观锁或乐观锁来解决这些问题。
2.事务传播行为
所谓事务的传播行为是指,如果在开始当前事务之前,一个事务上下文已经存在,此时有若干选项可以指定一个事务性方法的执行行为。在
TransactionDefinition定义中包括了如下几个表示传播行为的常量:
TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED:如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则创建一个新的事务。这是默认值。
TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW:总是创建一个新的事务,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。
TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS:如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则以非事务的方式继续运行。
TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED:以非事务方式运行,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。
TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER:以非事务方式运行,如果当前存在事务,则抛出异常。
TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY:如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则抛出异常。
TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED:如果当前存在事务,则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行;如果当前没有事务,则该取值等价于TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED。注意:事务传播行为不是数据库拥有的,而是Spring为了解决多个事务同时存在的情况而定义的。
3.事务隔离级别
隔离级别是指若干个并发的事务之间的隔离程度。
TransactionDefinition接口中定义了五个表示隔离级别的常量:
TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT:这是默认值,表示使用底层数据库的默认隔离级别。对大部分数据库而言,通常这值就是TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED。TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED:该隔离级别表示一个事务可以读取另一个事务修改但还没有提交的数据。该级别不能防止脏读,不可重复读和幻读,因此很少使用该隔离级别。TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED:该隔离级别表示一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据。该级别可以防止脏读,这也是大多数情况下的推荐值。TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ:该隔离级别表示一个事务在整个过程中可以多次重复执行某个查询,并且每次返回的记录都相同。该级别可以防止脏读和不可重复读。TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE:所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。
2.Spring事务的两种方式
编程式事务的含义是通过编码的方式来实现事务管理,这种方式有一个优点是细粒度很小,可以具体到某一行代码的事务,而缺点也很明显,与代码耦合性强。
申明式事务的含义是通过申明的方式来配置XML或注解来实现事务管理,这种方式的优点在于实现方便、侵入性低,缺点是只能具体到方法级别。
从两种事务的解释可以看到,你的缺点就是我的优点,我的优点就是你的缺点。两者互补,必要的时候可以两者配合使用。
1.编程式事务
对于Spring的编程事务主要有两种实现方法:1.PlatformTransactionManager、2.TransactionTemplate。
applicationContext.xml:
<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>
<bean id="transactionTemplate" class="org.springframework.transaction.support.TransactionTemplate">
<property name="transactionManager" ref="transactionManager"/>
<property name="propagationBehaviorName" value="PROPAGATION_REQUIRED"/>
<property name="isolationLevelName" value="ISOLATION_DEFAULT"/>
</bean>
<bean class="com.ly.transactional.ProgramTx">
<constructor-arg index="0" ref="transactionManager"/>
<constructor-arg index="1" ref="transactionTemplate"/>
</bean>
配置了DataSourceTransactionManager和TransactionTemplate,分别来处理两种方式的编程式事务。
1.PlatformTransactionManager
public void txPlatformTransactionManager() {
//创建事务定义
DefaultTransactionDefinition transactionDefinition = new DefaultTransactionDefinition(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
transactionDefinition.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT);
//开启事务
TransactionStatus transactionStatus = platformTransactionManager.getTransaction(transactionDefinition);
try {
//todo something
System.out.println("PlatformTransactionManager");
//throw new RuntimeException();
//事务提交
platformTransactionManager.commit(transactionStatus);
} catch (Exception e) {
//事务回滚
transactionStatus.setRollbackOnly();
platformTransactionManager.rollback(transactionStatus);
}
}
本质上就是调用了PlatformTransactionManager的三个方法的实现,当发生异常的时候,可以transactionStatus.setRollbackOnly()表示事务仅回滚。
2.TransactionTemplate
public void txTransactionTemplate() {
transactionTemplate.execute(new TransactionCallback<Boolean>() {
@Override
public Boolean doInTransaction(TransactionStatus status) {
try {
//todo something
System.out.println("TransactionTemplate");
// throw new RuntimeException();
return true;
} catch (Exception e) {
status.setRollbackOnly();
return false;
}
}
});
}
TransactionTemplate是使用了一个回调方法,TransactionTemplate#execute方法已经申明好了模板,事务的开始、提交或回滚,都由这个模板来处理,我们只需通过一个匿名内部类实现具体的事务执行内容即可。
2.申明式事务
1.XML
<aop:config>
<aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* com.ly.transactional..*(..))"/>
<aop:advisor advice-ref="transactionInterceptor" pointcut-ref="pointcut"/>
</aop:config>
<tx:advice id="transactionInterceptor" transaction-manager="transactionManager">
<tx:attributes>
<tx:method name="save*" propagation="REQUIRES_NEW" isolation="READ_COMMITTED"/>
<tx:method name="get*" propagation="REQUIRED" isolation="DEFAULT"/>
</tx:attributes>
</tx:advice>
基于XML配置的事务处理,从这种方式可以明显的看出来Spring的事务是基于AOP的。申明式事务最小粒度为方法的原因也就明白了,因为AOP的切面最多只能指定到方法级别。
2.注解
<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>

支持@Transactional注解的方式,该注解包含了很多属性,都差不多,需要注意的是value和transactionManager,如果配置了多个PlatformTransactionManager,那么可以通过这两个属性之一来指定使用哪个。