帶大家深入了解Spring事務(wù)

目錄

一、數據庫事務(wù)簡(jiǎn)介

構成單一邏輯工作單元的操作集合稱(chēng)作事務(wù)（transaction）。即使有故障，數據庫系統也必須保證事務(wù)的正確執行——要么執行整個(gè)事務(wù)，要么屬于該事務(wù)的操作一個(gè)也不執行。以資金轉賬為例，應該保證支票賬戶(hù)支出金額的操作和儲蓄賬戶(hù)的存入金額的操作在同一個(gè)邏輯工作單元內完成。簡(jiǎn)言之，事務(wù)是訪(fǎng)問(wèn)并可能更新各種數據項的一個(gè)程序執行單元（unit）。

二、事務(wù)的特性

數據庫需要維護事務(wù)的以下四個(gè)性質(zhì)：

1.原子性（Atomicity）事務(wù)是一個(gè)原子操作，由一系列動(dòng)作組成。事務(wù)的原子性確保這一系列動(dòng)作要么全部完成，要么完全不起作用。

2.一致性（Consistency）隔離執行事務(wù)時(shí)（在沒(méi)有其他事務(wù)并發(fā)的情況下），保持數據庫的一致的數據庫狀態(tài)。

3.隔離性（Isolation）并發(fā)事務(wù)執行之間無(wú)影響，在一個(gè)事務(wù)內部的操作對其他事務(wù)是不產(chǎn)生影響，這需要事務(wù)隔離級別來(lái)指定隔離性。每個(gè)事務(wù)都感覺(jué)不 到系統中其他事務(wù)在并發(fā)地執行。

4.持久性（Durability）一旦事務(wù)完成，數據庫的改變必須是永久的，即使出現系統故障。

三、事務(wù)的隔離級別

在實(shí)際應用中，數據庫中的數據是要被多個(gè)用戶(hù)共同訪(fǎng)問(wèn)的，在多個(gè)用戶(hù)同時(shí)操作相同的數據時(shí)，可能就會(huì )出現一些事務(wù)并發(fā)的問(wèn)題：

1.臟讀（Dirty Read）。一個(gè)事務(wù)讀取到另一個(gè)事務(wù)未提交的數據。

2.不可重復讀（Non-repeatable Read）。一個(gè)事務(wù)對同一行數據重復讀取兩次，但得到的結果不同。

3.虛讀/幻讀（Phantom Read）。一個(gè)事務(wù)執行兩次查詢(xún)，但第二次查詢(xún)的結果包含了第一次查詢(xún)中未出現的數據。

4.丟失更新（Lost Update）。丟失更新可分為兩類(lèi)，分別是第一類(lèi)丟失更新和第二類(lèi)丟失更新。第一類(lèi)丟失更新是指兩個(gè)事務(wù)同時(shí)操作同一個(gè)數據時(shí)，當第一個(gè)事務(wù)撤銷(xiāo)時(shí)，把已經(jīng)提交的第二個(gè)事務(wù)的更新數據覆蓋了，第二個(gè)事務(wù)就造成了數據丟失。第二類(lèi)丟失更新是指當兩個(gè)事務(wù)同時(shí)操作同一個(gè)數據時(shí)，第一個(gè)事務(wù)將修改結果成功提交后，對第二個(gè)事務(wù)已經(jīng)提交的修改結果進(jìn)行了覆蓋，對第二個(gè)事務(wù)造成了數據丟失。

為了避免上述事務(wù)并發(fā)問(wèn)題的出現，在標準的 SQL 規范中定義了四種事務(wù)隔離級別，不同的隔離級別對事務(wù)的處理有所不同：

1.Serializable（可串行化）
提供嚴格的事務(wù)隔離。它要求事務(wù)序列化執行，事務(wù)只能一個(gè)接一個(gè)地執行，不能并發(fā)執行。此隔離級別可有效防止臟讀、不可重復讀、幻讀。但這個(gè)級別可能導致大量的超時(shí)現象和鎖競爭，在實(shí)際應用中很少使用。

2.Repeatable Read（可重復讀）
一個(gè)事務(wù)在執行過(guò)程中，可以訪(fǎng)問(wèn)其他事務(wù)成功提交的新插入的數據，但不可以訪(fǎng)問(wèn)成功修改的數據。讀取數據的事務(wù)將會(huì )禁止寫(xiě)事務(wù)（但允許讀事務(wù)），寫(xiě)事務(wù)則禁止任何其他事務(wù)。此隔離級別可有效防止不可重復讀和臟讀。

3.Committed Read（已提交讀）
一個(gè)事務(wù)在執行過(guò)程中，既可以訪(fǎng)問(wèn)其他事務(wù)成功提交的新插入的數據，又可以訪(fǎng)問(wèn)成功修改的數據。讀取數據的事務(wù)允許其他事務(wù)繼續訪(fǎng)問(wèn)該行數據，但是未提交的寫(xiě)事務(wù)將會(huì )禁止其他事務(wù)訪(fǎng)問(wèn)該行。此隔離級別可有效防止臟讀。

4.Uncommitted Read（未提交讀）
一個(gè)事務(wù)在執行過(guò)程中，既可以訪(fǎng)問(wèn)其他事務(wù)未提交的新插入的數據，又可以訪(fǎng)問(wèn)未提交的修改數據。如果一個(gè)事務(wù)已經(jīng)開(kāi)始寫(xiě)數據，則另外一個(gè)事務(wù)不允許同時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作，但允許其他事務(wù)讀此行數據。此隔離級別可防止丟失更新。
以上所有隔離性級別都不允許臟寫(xiě)（Dirty Write）。

一般來(lái)說(shuō)，事務(wù)的隔離級別越高，越能保證數據庫的完整性和一致性，但相對來(lái)說(shuō)，隔離級別越高，對并發(fā)性能的影響也越大。因此，通常將數據庫的默認隔離級別設置為已提交讀 （Committed Read），它既能防止臟讀，又能有較好的并發(fā)性能。雖然這種隔離級別會(huì )導致不可重復讀、幻讀和第二類(lèi)丟失更新這些并發(fā)問(wèn)題，但可通過(guò)在應用程序中采用悲觀(guān)鎖或樂(lè )觀(guān)鎖加以控制。

四、Spring事務(wù)

Spring事務(wù)的本質(zhì)就是數據庫對事務(wù)的支持，使用JDBC的事務(wù)管理機制，利用java.sql.Connection對象完成對事務(wù)的提交，未使用Spring框架前，Java中事務(wù)實(shí)現示例代碼如下：

package com.example.demo;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;

public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        // 1.獲取連接
        Connection conn = DriverManager.getConnection();
        try {
            // 2.將自動(dòng)提交設置為false
            conn.setAutoCommit(false);  
            /*-----------------*/
            // 3.執行一到多個(gè)CRUD操作
            /*-----------------*/
            // 4.1手動(dòng)提交
            conn.commit();
        } catch (Exception e) {
            // 4.2一旦其中一個(gè)操作出錯都將回滾，所有操作都不成功
            conn.rollback();
        } finally {
            // 5.關(guān)閉連接
            conn.colse();
        }
    }
}

Spring框架則提供統一的事務(wù)抽象，無(wú)論是JTA、JDBC、Hibernate/JPA、Mybatis/Mybatis-Plus，Spring都使用統一的編程模型，使得應用程序可以很容易地在不同的事務(wù)框架之間進(jìn)行切換。這也符合面向接口編程思想。Spring事務(wù)框架的代碼在org.springframework:spring-tx中。Spring事務(wù)抽象的核心類(lèi)圖如下：

Spring事務(wù)管理的核心接口是PlatformTransactionManager。接口PlatformTransactionManager定義事務(wù)操作的行為，PlatformTransactionManager依賴(lài)TransactionDefinition和TransactionStatus接口。TransactionDefinition接口定義與Spring兼容的事務(wù)屬性（如隔離級別、事務(wù)傳播行為等）。TransactionStatus接口則定義事務(wù)的狀態(tài)（如是否回滾、是否完成、是否包含安全點(diǎn)（Save Point）、將基礎會(huì )話(huà)刷新到數據存儲區（如果適用）等）。

五、PlatformTransactionManager簡(jiǎn)介

PlatformTransactionManager是Spring事務(wù)框架的核心接口。應用程序可以直接使用PlatformTransactionManager，但它并不是主要用于A(yíng)PI：應用程序將借助事務(wù)模板（TransactionTemplate）或聲明式事務(wù)（Declarative Transaction）。
對于需要實(shí)現PlatformTransactionManager接口的應用程序，可通過(guò)繼承AbstractPlatformTransactionManager抽象類(lèi)的方式實(shí)現。AbstractPlatformTransactionManager類(lèi)已實(shí)現事務(wù)傳播行為和事務(wù)同步處理。子類(lèi)需要實(shí)現針對事務(wù)特定狀態(tài)（如：begin，suspend，resume，commit）的模板方法。Spring事務(wù)框架已經(jīng)實(shí)現了JtaTransactionManager（JPA）和DataSourceTransactionManager（JDBC）。應用程序可以參考以上方法實(shí)現事務(wù)管理器。PlatformTransactionManager事務(wù)繼承示例如下：

六、Spring事務(wù)隔離級別和傳播級別

TransactionDefinition接口中定義了Spring事務(wù)隔離級別和Spring事務(wù)傳播級別。隔離級別主要控制事務(wù)并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)隔離程度。Spring支持的隔離級別如下：

除了使用ISOLATION_DEFAULT表示使用數據庫默認的隔離級別外，其余四個(gè)隔離級別與數據庫規范的隔離級別一致。
需要注意的是，隔離級別越高，意味著(zhù)數據庫事務(wù)并發(fā)執行性能越差。JDBC規范雖然定義了事務(wù)支持的以上行為，但是各個(gè)JDBC驅動(dòng)、數據庫廠(chǎng)商對事務(wù)的支持程度可能各不相同。出于性能的考慮我們一般設置READ_COMMITTED級別。針對READ_COMMITTED隔離級別無(wú)法避免的臟讀，通常使用數據庫的鎖來(lái)處理。
傳播級別主要控制含事務(wù)方法的調用（如一個(gè)事務(wù)方法調用另一個(gè)事務(wù)方法）時(shí)，Spring對事務(wù)的處理方式。Spring事務(wù)傳播級別共七類(lèi)。它們是：

(1)PROPAGATION_REQUIRED：支持當前事務(wù)，如果當前有事務(wù)則加入，如果當前沒(méi)有事務(wù)則新建一個(gè)。這種方式是默認的事務(wù)傳播方式。

(2)PROPAGATION_SUPPORTS：支持當前事務(wù)，如果當前有事務(wù)則加入，如果當前沒(méi)有事務(wù)則以非事務(wù)方式執行。

(3)PROPAGATION_MANDATORY：支持當前事務(wù)，如果當前有事務(wù)則加入，如果當前沒(méi)有事務(wù)則拋出異常。（當前必須有事務(wù)）

(4)PROPAGATION_REQUIRES_NEW：支持當前事務(wù)，如果當前有事務(wù)則掛起當前事務(wù)，然后新創(chuàng )建一個(gè)事務(wù)，如果當前沒(méi)有事務(wù)則自己創(chuàng )建一個(gè)事務(wù)。

(5)Propagation_NOT_SUPPORTED：不支持當前事務(wù)，如果當前有事務(wù)則把當前事務(wù)掛起，執行完后恢復事務(wù)（忽略當前事務(wù)）。

(6)PROPAGATION_NEVER：不支持當前事務(wù)，如果當前存在事務(wù)，則拋出異常。（當前必須不能有事務(wù)）

(7)PROPAGATION_NESTED：如果當前存在事務(wù)，則嵌套在當前事務(wù)中。如果當前沒(méi)有事務(wù)，則新建一個(gè)事務(wù)自己執行。對嵌套事務(wù)來(lái)說(shuō)，內部事務(wù)回滾時(shí)不會(huì )影響外部事務(wù)的提交；但是外部事務(wù)回滾會(huì )把內部事務(wù)一起回滾回去。（這個(gè)和新建一個(gè)事務(wù)的區別）

到此這篇關(guān)于帶大家深入了解Spring事務(wù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring事務(wù)內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！