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一文读懂Spring事务管理器

为什么需要事务管理器

如果没有事务管理器的话，我们的程序可能是这样：

Connection connection = acquireConnection();
try{
    int updated = connection.prepareStatement().executeUpdate();
    connection.commit();
}catch (Exception e){
    rollback(connection);
}finally {
    releaseConnection(connection);
}

也有可能是这样"优雅的事务"：

execute(new TxCallback() {
    @Override
    public Object doInTx(Connection var1) {
        //do something...
        return null;
    }
});
public void execute(TxCallback txCallback){
    Connection connection = acquireConnection();
    try{
        txCallback.doInTx(connection);
        connection.commit();
    }catch (Exception e){
        rollback(connection);
    }finally {
        releaseConnection(connection);
    }
}

# lambda版
execute(connection -> {
    //do something...
    return null;
});

但是以上两种方式，针对一些复杂的场景是很不方便的。在实际的业务场景中，往往有比较复杂的业务逻辑，代码冗长，逻辑关联复杂，如果一个大操作中有全是这种代码的话我想开发人员可能会疯把。更不用提定制化的隔离级别，以及嵌套/独立事务的处理了。

Spring 事务管理器简介

Spring作为Java最强框架，事务管理也是其核心功能之一。Spring为事务管理提供了统一的抽象，有以下优点：

跨不同事务API（例如Java事务API（JTA），JDBC，Hibernate，Java持久性API（JPA）和Java数据对象（JDO））的一致编程模型。
支持声明式事务管理（注解形式）
与JTA之类的复杂事务API相比，用于程序化事务管理的API更简单
和Spring的Data层抽象集成方便（比如Spring - Hibernate/Jdbc/Mybatis/Jpa...）

使用方式

事务，自然是控制业务的，在一个业务流程内，往往希望保证原子性，要么全成功要么全失败。

所以事务一般是加载 @Service 层，一个Service内调用了多个操作数据库的操作（比如Dao），在Service结束后事务自动提交，如有异常抛出则事务回滚。

这也是Spring事务管理的基本使用原则。

下面贴出具体的使用代码：

注解

在被Spring管理的类头上增加@Transactional注解，即可对该类下的所有方法开启事务管理。事务开启后，方法内的操作无需手动开启/提交/回滚事务，一切交给Spring管理即可。

@Service
@Transactional
public class TxTestService{
    
    @Autowired
    private OrderRepo orderRepo;

    public void submit(Order order){
        orderRepo.save(order);
    }
}

也可以只在方法上配置，方法配置的优先级是大于类的

@Service
public class TxTestService{
    
    @Autowired
    private OrderRepo orderRepo;


    @Transactional
    public void submit(Order order){
        orderRepo.save(order);
    }
}

XML

XML的配置方式较为古老，此处就不贴代码了，如有需要自行搜索

隔离级别

事务隔离级别是数据库最重要的特性之一，他保证了脏读/幻读等问题不会发生。作为一个事务管理框架自然也是支持此配置的，在@Transactional注解中有一个isolation配置，可以很方便的配置各个事务的隔离级别，等同于 connection.setTransactionIsolation()

Isolation {
    DEFAULT(-1),
    READ_UNCOMMITTED(1),
    READ_COMMITTED(2),
    REPEATABLE_READ(4),
    SERIALIZABLE(8);
}

传播行为

可能没有接触过Spring的人听到传播行为会奇怪，这是个什么东西。

其实这个传播行为和数据库功能无关，只是事务管理器为了处理复杂业务而设计的一个机制。

比如现在有这样一个调用场景， A Service -> B Service -> C Service ，但是希望A/B在一个事务内，C是一个独立的事务，同时C如果出错，不影响AB所在的事务。

此时，就可以通过传播行为来处理；将C Service的事务配置为 @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW) 即可

Spring支持以下几种传播行为：

REQUIRED

默认策略，优先使用当前事务（及当前线程绑定的事务资源），如果不存在事务，则开启新事务

SUPPORTS

优先使用当前的事务（及当前线程绑定的事务资源），如果不存在事务，则以无事务方式运行

MANDATORY

优先使用当前的事务，如果不存在事务，则抛出异常

REQUIRES_NEW

创建一个新事务，如果存在当前事务，则挂起（Suspend）

NOT_SUPPORTED

以非事务方式执行，如果当前事务存在，则挂起当前事务。

NEVER

以非事务方式执行，如果当前事务存在，则抛出异常

回滚策略

@Transactional中有4个配置回滚策略的属性，分为Rollback策略，和NoRollback策略

默认情况下，RuntimeException和Error这两种异常会导致事务回滚，普通的Exception（需要Catch的）异常不会回滚。

Rollback

配置需要回滚的异常类

# 异常类Class
Class<? extends Throwable>[] rollbackFor() default {};
# 异常类ClassName，可以是FullName/SimpleName
String[] rollbackForClassName() default {};

NoRollback

针对一些要特殊处理的业务逻辑，比如插一些日志表，或者不重要的业务流程，希望就算出错也不影响事务的提交。

可以通过配置NoRollbackFor来实现，让某些异常不影响事务的状态。

# 异常类Class
Class<? extends Throwable>[] noRollbackFor() default {};
# 异常类ClassName，可以是FullName/SimpleName
String[] noRollbackForClassName() default {};

只读控制

设置当时事务的只读标示，等同于 connection.setReadOnly()

常见问题

事务没生效

有下列代码，入口为test方法，在testTx方法中配置了@Transactional注解，同时在插入数据后抛出RuntimeException异常，但是方法执行后插入的数据并没有回滚，竟然插入成功了

public void test(){
    testTx();
}

@Transactional
public void testTx(){
    UrlMappingEntity urlMappingEntity = new UrlMappingEntity();
    urlMappingEntity.setUrl("http://www.baidu.com");
    urlMappingEntity.setExpireIn(777l);
    urlMappingEntity.setCreateTime(new Date());
    urlMappingRepository.save(urlMappingEntity);
    if(true){
        throw new RuntimeException();
    }
}

这里不生效的原因是因为入口的方法/类没有增加@Transaction注解，由于Spring的事务管理器也是基于AOP实现的，不管是Cglib(ASM)还是Jdk的动态代理，本质上也都是子类机制；在同类之间的方法调用会直接调用本类代码，不会执行动态代理曾的代码；所以在这个例子中，由于入口方法 test 没有增加代理注解，所以 textTx 方法上增加的事务注解并不会生效

异步后事务失效

比如在一个事务方法中，开启了子线程操作库，那么此时子线程的事务和主线程事务是不同的。

因为在Spring的事务管理器中，事务相关的资源（连接，session，事务状态之类）都是存放在TransactionSynchronizationManager中的，通过ThreadLocal存放，如果跨线程的话就无法保证一个事务了

# TransactionSynchronizationManager.java
private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources =
        new NamedThreadLocal<>("Transactional resources");
private static final ThreadLocal<Set<TransactionSynchronization>> synchronizations =
        new NamedThreadLocal<>("Transaction synchronizations");
private static final ThreadLocal<String> currentTransactionName =
        new NamedThreadLocal<>("Current transaction name");
private static final ThreadLocal<Boolean> currentTransactionReadOnly =
        new NamedThreadLocal<>("Current transaction read-only status");
private static final ThreadLocal<Integer> currentTransactionIsolationLevel =
        new NamedThreadLocal<>("Current transaction isolation level");
private static final ThreadLocal<Boolean> actualTransactionActive =
        new NamedThreadLocal<>("Actual transaction active");

事务提交失败

org.springframework.transaction.UnexpectedRollbackException: 
Transaction silently rolled back because it has been marked as rollback-only

这个异常是由于在同一个事务内，多个事务方法之间调用，子方法抛出异常，但又被父方法忽略了导致的。

因为子方法抛出了异常，Spring事务管理器会将当前事务标为失败状态，准备进行回滚，可是当子方法执行完毕出栈后，父方法又忽略了此异常，待方法执行完毕后正常提交时，事务管理器会检查回滚状态，若有回滚标示则抛出此异常。具体可以参考 org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager#processCommit

示例代码：

A -> B
# A Service(@Transactional):
public void testTx(){
    urlMappingRepo.deleteById(98l);
    try{
        txSubService.testSubTx();
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
    }
}

# B Service(@Transactional)
public void testSubTx(){
    if(true){
        throw new RuntimeException();
    }
}