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Spring 事务处理超级详细详解

事务是数据库逻辑上的一组操作，一个事务中的一组操作，要么都执行，要么都不执行。
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事务的四大特性（ACID）

Atomicity原子性：整个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不可能停滞在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

Consistency一致性:整个事务执行前后数据库是保持一致的，保证数据库数据的完整性和正确性。

Isolation隔离性：各个并发事务之间不会互相干扰，多个并发事务之间互相隔离。（4个隔离级别）

Durability持久性：持久性是指一个事务一旦被提交了，那么对数据库中的数据的改变就是永久性的，即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。

redo，undo，binlog二进制

事务日志

redolog 重做日志，用来保证事务的持久性，在Innodb存储引擎下，Insert，Delete，Update操作记录的都是redo物理日志，记录的是数据页的物理变化，主要用于数据库的崩溃恢复。 Redo日志可以分为两部分，一个是内存中存储的redo日志缓存（redo log buffer），是容易丢失的，一个是存储在本地磁盘的redo日志文件，是持久的。 redo日志整个产生流程：

第一步：先将原始数据从磁盘中读入内存中来，修改数据的内存拷贝
第二步：生成一条重做日志并写入redo log buffer，记录的是数据被修改后的值
第三步：当事务commit时，将redo log buffer中的内容刷新到 redo log file，对 redo log file采用追加写的方式
第四步：定期将内存中修改的数据刷新到磁盘中(innodb_flush_log_at_trx_commit设置策略0,1,2)

innodb_flush_log_at_trx_commit: 0: 每秒刷新到磁盘log（在mysql故障时可能会丢失最后1秒的数据） 1：每次提交都刷新日志到磁盘log（mysql默认） 2：每次提交都刷新到osbuffer(系统缓存)，但每秒才刷新到磁盘log(在mysql故障时不影响，操作系统故障丢失最后1s数据)

undo log日志

undo主要记录的是数据的逻辑变化，为了在发生错误时回滚到之前的状态，需要把之前的操作记录下来。

undo日志，只将数据库逻辑地恢复到原来的样子，在回滚的时候，它实际上是做的相反的工作，比如一条INSERT ，对应一条 DELETE，对于每个UPDATE,对应一条相反的 UPDATE,将修改前的行放回去。undo日志用于事务的回滚操作进而保障了事务的原子性。

在InnoDB存储引擎中，undo存储在回滚段(Rollback Segment)中,每个回滚段记录了1024个undo log segment，而在每个undo log segment段中进行undo 页的申请，在5.6以前，Rollback Segment是在共享表空间里的，5.6.3之后，可通过 innodb_undo_tablespace设置undo存储的位置。

undo的类型在InnoDB存储引擎中，undo log分为：

insert undo log

update undo log

insert undo log是指在insert 操作中产生的undo log，因为insert操作的记录，仅对事务本身可见，对其他事务不可见，故该undo log可以在事务提交完成后直接删除。

update undo log是指在update和delete操作中产生的undo log，该undo log可能需要提供mvcc机制(多版本并发控制)，不能在事务提交后就删除undo log，等待purge线程进行最后的删除。（purge线程是指在Innodb存储引擎中，delete操作并不是直接删除数据，而是在要删除的数据上标识Delete_Bit,也就是平时所说的逻辑删除，purge线程会去清除带有Delete_Bit标识的数据）

undo日志并不是redo日志的逆过程，redo日志记录的是物理日志，是持久存在的，而undo日志是逻辑日志，对事物回滚时，只是把数据库恢复到之前的状态，每个undo的生命周期只是从事务开始到事务结束。

假设有A、B两个数据，值分别为1,2.

1. 事务开始
2. 记录A=1到undo log
3. 修改A=3
4. 记录A=3到 redo log
5. 记录B=2到 undo log
6. 修改B=4
7. 记录B=4到redo log
8. 将redo log写入磁盘
9. 事务提交
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binlog二进制日志

二进制日志是在存储引擎之上的层面，redo和undo是Innodb引擎中的操作日志，而binlog二进制日志是在引擎之上，因此不管数据库采用Innodb默认存储引擎还是其他存储引擎，都会产生binlog。虽然binlog和redolog都是记录对数据库的操作，但是两者却不一样： 1.binlog记录不管是什么引擎，都会记录对数据库的操作，而redolog记录的是InnoDB引擎下对表的操作，并且binlog先于redolog记录。 2.binlog在commit后一次性写入缓存中的日志文件，而redolog则在数据准备修改前写入redobufferlog缓存中，写入完成后才会执行数据修改操作，待事务完成后会刷新到持久性redolog磁盘文件中。 3.事务日志是记录的是物理页的变化，具有幂等性，记录方式比较简洁。比如在一个事务中进行了某行数据的添加，删除，又添加，最终事务日志记录的只是最后添加的记录，也就是物理页的变化。而二进制日志则会把这几次操作全部记录下来，记录比较多。

sync_binlog：sync_binlog 是 MySQL 的二进制日志（binlog）同步到磁盘的频率。MySQL server 在 binary log 每写入 sync_binlog 次后，刷写到磁盘。如果 autocommit 开启，每个语句都写一次 binary log，否则每次事务写一次。默认值是 0，不主动同步，而依赖操作系统本身不定期把文件内容 flush 到磁盘。设为 1 最安全，在每个语句或事务后同步一次 binary log，即使在崩溃时也最多丢失一个语句或事务的日志，但因此也最慢。

大多数情况下，对数据的一致性并没有很严格的要求，所以并不会把 sync_binlog 配置成 1. 为了追求高并发，提升性能，可以设置为 100 或直接用 0. 而和 innodb_flush_log_at_trx_commit 一样，对于支付服务这样的应用，还是比较推荐 sync_binlog = 1.

源码解析

Spring支持两种的事务使用：编程式事务与声明式事务。
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编程式事务：通过在业务代码中对事务做手动回滚，对代码入侵性强，不推荐使用.(TransactionAspectSupport,TransactionTemplate) 声明式事务：使用@Transactional注解。 Spring事务中，主要包含TransactionDefinition，TransactionStatus，PlatformTransactionManager，所谓的事务管理，其实就是"按照给定的事务规则执行事务的提交或回滚操作"，TransactionDefination就表示给定的事务规则，TransactionStatus表示运行着的事务状态，PlatformTransactionManager用来执行事务操作。

TransactionDefinition

TransactionDefinition用于定义一个事务，包括事务的传播熟悉，隔离级别，超时时间，只读等属性，默认使用DefaultTransactionDefinition，也支持自定义配置。

PlatformTransactionManager

PlatformTransactionManager用于事务的执行操作，接口定义如下：

public interface PlatformTransactionManager {
    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
    void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
    void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}
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根据底层所使用的不同的持久化 API 或框架，PlatformTransactionManager 的主要实现类大致如下：

DataSourceTransactionManager：适用于使用JDBC和iBatis进行数据持久化操作的情况。
HibernateTransactionManager：适用于使用Hibernate进行数据持久化操作的情况。
JpaTransactionManager：适用于使用JPA进行数据持久化操作的情况。
另外还有JtaTransactionManager JdoTransactionManager、JmsTransactionManager等等。

TransactionStatus

TransactionStatus表示事务的状态，通过PlatformTransactionManager.getTransaction()获取，TransactionStatus接口提供了一个简单的事务控制和事务查询的方法。

public  interface TransactionStatus{
   boolean isNewTransaction();
   void setRollbackOnly();
   boolean isRollbackOnly();
}
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声明式事务主要是通过Spring AOP实现的，对使用@Transactional注解的方法进行拦截，AOP通过代理方式执行目标方法，

根据invokeWithinTransaction方法创建PlatformTransactionManager，TransactionStatus，TransactionDefinition,从源码中可以看到TransactionInfo，表示事务对象,对前面几个进行封装。

class TransactionInfo{
    private final PlatformTransactionManager transactionManager;

    private final TransactionAttribute transactionAttribute;

	private final String joinpointIdentification;

	private TransactionStatus transactionStatus;

	private TransactionInfo oldTransactionInfo;
}
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, 通过代理执行目标方法，如果方法执行完毕成功则执行commitTransactionAfterReturning进行事务提交，通过TransactionInfo.getTransactionManager().cimmit(),如果方法执行过程中出现异常并捕获到，则执行completeTransactionAfterThrowing进行事务回滚,TransactionInfo.getTransactionManager().rollback();