Spring事务管理整理汇总

Spring事务管理整理汇总

一、事务的概念

 事务是一组操作的执行单元，相对于数据库操作来讲，事务管理的是一组SQL指令，比如增加，修改，删除等，事务的一致性，要求，这个事务内的操作必须全部执行成功，如果在此过程种出现了差错，比如有一条SQL语句没有执行成功，那么这一组操作都将全部回滚。

仅用四个词解释事务（ACID）

    atomic(原子性):事务的原子操作单元，对数据的修改，要么全部执行，要么全部不执行。

    consistent(一致性):在事务开始和完成时，数据必须保持一致状态，保证数据的完整性，事务结束时，所有的内部数据结构必须正确，在分布式环境下，一致性是指多个节点数据是否一致。

    Isolate(隔离性):用户间操作不相混淆，保证事务不受外部并发操作的独立环境执行。

    Durable(持久性):永久保存,例如保存到数据库中等，事务完成之后，对于数据的修改是永久的，即使系统出现故障也能够保持。

 

二、事务的基本原理

Spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持，没有数据库的事务支持，spring是无法提供事务功能的。对于纯JDBC操作数据库，想要用到事务，可以按照以下步骤进行：

1：获取连接 Connection con = DriverManager.getConnection()

2：开启事务con.setAutoCommit(true/false);

3：执行CRUD

4：提交事务/回滚事务con.commit() / con.rollback();

5：关闭连接 conn.close();

使用Spring的事务管理功能后，我们可以不再写步骤2 和 4 的代码，而是由Spirng自动完成。那么Spring是如何在我们书写的CRUD 之前和之后开启事务和关闭事务的呢？解决这个问题，也就可以从整体上理解Spring的事务管理实现原理了。下面简单地介绍下，注解方式为例子

1：配置文件开启注解驱动，在相关的类和方法上通过注解@Transactional标识。

2：spring在启动的时候会去解析生成相关的bean，这时候会查看拥有相关注解的类和方法，并且为这些类和方法生成代理，并根据@Transaction的相关参数进行相关配置注入，这样就在代理中为我们把相关的事务处理掉了（开启正常提交事务，异常回滚事务）。

3：真正的数据库层的事务提交和回滚是通过binlog或者redo log实现的。

 

三、数据库隔离级别

隔离级别	含义
READ_UNCOMMITED	允许你读取还未提交的改变了的数据。可能导致脏、幻、不可重复读
READ_COMMITTED	允许在并发事务已经提交后读取。可防止脏读，但幻读和 不可重复读仍可发生
REPEATABLE_READ	对相同字段的多次读取是一致的，除非数据被事务本身改变。可防止脏、不可重复读，但幻读仍可能发生。
SERIALIZABLE	完全服从ACID的隔离级别，确保不发生脏、幻、不可重复读。这在所有的隔离级别中是最慢的，它是典型的通过完全锁定在事务中涉及的数据表来完成的。执行效率慢，使用时慎重

脏读:一事务对数据进行了增删改，但未提交，另一事务可以读取到未提交的数据。如果第一个事务这时候回滚了，那么第二个事务就读到了脏数据。

不可重复读：在同一事务中，多次相同读取操作返回的结果不同。换句话说就是，后续读取可以读到另一事务已提交的更新数据。相反，“可重复读”在同一事务中多次读取数据时，能够保证所读数据一样，也就是，后续读取不能读到另一事务已提交的更新数据。

幻读：第一个事务对一定范围的数据进行批量修改，第二个事务在这个范围增加一条数据，这时候第一个事务就会丢失对新增数据的修改。

 

总结：

  隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大。

  大多数的数据库默认隔离级别为 Read Commited，比如SqlServer、Oracle

  少数数据库默认隔离级别为：Repeatable Read 比如： MySQL InnoDB

注意：

   Oracle数据库支持READ COMMITTED和SERIALIZABLE两种事务隔离性级别，不支持READ UNCOMMITTED和REPEATABLE READ这两种隔离性级别。虽然SQL标准定义的默认事务隔离性级别是SERIALIZABLE，但是Oracle数据库默认使用的事务隔离性级别却是READ COMMITTED.

 

四、Spring中的隔离级别

常量	解释
ISOLATION_DEFAULT	这是个 PlatfromTransactionManager 默认的隔离级别，使用数据库默认的事务隔离级别。另外四个与JDBC 的隔离级别相对应。
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED	这是事务最低的隔离级别，它充许另外一个事务可以看到这个事务未提交的数据。这种隔离级别会产生脏读，不可重复读和幻像读。
ISOLATION_READ_COMMITTED	保证一个事务修改的数据提交后才能被另外一个事务读取。另外一个事务不能读取该事务未提交的数据。
ISOLATION_REPEATABLE_READ	这种事务隔离级别可以防止脏读，不可重复读。但是可能出现幻像读。
ISOLATION_SERIALIZABLE	这是花费最高代价但是最可靠的事务隔离级别。事务被处理为顺序执行。

 

五、事务管理方式

Spring提供了两种事务管理方式

     （1）编程序事务管理

      编写程序式的事务管理可以清楚的定义事务的边界，可以实现细粒度的事务控制，比如你可以通过程序代码来控制你的事务何时开始，何时结束等，与后面介绍的声明式事务管理相比，它可以实现细粒度的事务控制。

     （2）声明式事务管理

      如果你并不需要细粒度的事务控制，你可以使用声明式事务，在Spring中，你只需要在Spring配置文件中做一些配置，即可将操作纳入到事务管理中，解除了和代码的耦合， 这是对应用代码影响最小的选择，从这一点再次验证了Spring关于AOP的概念。当你不需要事务管理的时候，可以直接从Spring配置文件中移除该设置

 

六、事物传播规则

传播行为	意义
REQUIRED	业务方法需要在一个事务中运行。如果方法运行时，已经处在一个事务中，那么加入到该事务，否则为自己创建一个新的事务
NOT_SUPPORTED	声明方法不需要事务。如果方法没有关联到一个事务，容器不会为它开启事务。如果方法在一个事务中被调用，该事务会被挂起，在方法调用结束后，原先的事务便会恢复执行
REQUIRESNEW	属性表明不管是否存在事务，业务方法总会为自己发起一个新的事务。如果方法已经运行在一个事务中，则原有事务会被挂起，新的事务会被创建，直到方法执行结束，新事务才算结束，原先的事务才会恢复执行
MANDATORY	该属性指定业务方法只能在一个已经存在的事务中执行，业务方法不能发起自己的事务。如果业务方法在没有事务的环境下调用，容器就会抛出例外。
SUPPORTS	这一事务属性表明，如果业务方法在某个事务范围内被调用，则方法成为该事务的一部分。如果业务方法在事务范围外被调用，则方法在没有事务的环境下执行
Never	指定业务方法绝对不能在事务范围内执行。如果业务方法在某个事务中执行，容器会抛出例外，只有业务方法没有关联到任何事务，才能正常执行
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REQUIRED属性执行.它使用了一个单独的事务， 这个事务拥有多个可以回滚的保存点。内部事务的回滚不会对外部事务造成影响。它只对DataSourceTransactionManager事务管理器起效

通过上面的理论知识的铺垫，我们大致知道了数据库事务和spring事务的一些属性和特点，接下来我们通过分析一些嵌套事务的场景，来深入理解spring事务传播的机制。

假设外层事务 Service A 的 Method A() 调用 内层Service B的 Method B()

PROPAGATION_REQUIRED(spring 默认)

如果ServiceB.methodB() 的事务级别定义为 PROPAGATION_REQUIRED，那么执行ServiceA.methodA() 的时候spring已经起了事务，这时调用ServiceB.methodB()，ServiceB.methodB()看到自己已经运行在 ServiceA.methodA()的事务内部，就不再起新的事务。

假如 ServiceB.methodB() 运行的时候发现自己没有在事务中，他就会为自己分配一个事务。

这样，在 ServiceA.methodA() 或者在 ServiceB.methodB() 内的任何地方出现异常，事务都会被回滚。

PROPAGATION_REQUIRES_NEW

比如我们设计 ServiceA.methodA() 的事务级别为 PROPAGATION_REQUIRED，ServiceB.methodB()的事务级别为 PROPAGATION_REQUIRES_NEW。

那么当执行到 ServiceB.methodB() 的时候，ServiceA.methodA() 所在的事务就会挂起，ServiceB.methodB()会起一个新的事务，等待 ServiceB.methodB()的事务完成以后，它才继续执行。

他与 PROPAGATION_REQUIRED 的事务区别在于事务的回滚程度了。因为 ServiceB.methodB() 是新起一个事务，那么就是存在两个不同的事务。如果 ServiceB.methodB()已经提交，那么 ServiceA.methodA()失败回滚，ServiceB.methodB()是不会回滚的。如果 ServiceB.methodB()失败回滚，如果他抛出的异常被 ServiceA.methodA()捕获，ServiceA.methodA()事务仍然可能提交(主要看B抛出的异常是不是A会回滚的异常)。

PROPAGATION_SUPPORTS

假设ServiceB.methodB() 的事务级别为 PROPAGATION_SUPPORTS，那么当执行到ServiceB.methodB()时，如果发现ServiceA.methodA()已经开启了一个事务，则加入当前的事务，如果发现ServiceA.methodA()没有开启事务，则自己也不开启事务。这种时候，内部方法的事务性完全依赖于最外层的事务。

PROPAGATION_NESTED

现在的情况就变得比较复杂了, ServiceB.methodB() 的事务属性被配置为 PROPAGATION_NESTED, 此时两者之间又将如何协作呢? 
ServiceB#methodB如果 rollback,那么内部事务(即ServiceB#methodB) 将回滚到它执行前的SavePoint 而外部事务(即ServiceA#methodA) 可以有以下两种处理方式:

a、捕获异常，执行异常分支逻辑

void methodA() {          try {              ServiceB.methodB();          }catch (SomeException) {              // 执行其他业务, 如 ServiceC.methodC();          }      }

这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到了分支执行的效果, 如果ServiceB.methodB 失败,那么执行 ServiceC.methodC(),而 ServiceB.methodB已经回滚到它执行之前的 SavePoint,所以不会产生脏数据(相当于此方法从未执行过),这种特性可以用在某些特殊的业务中,而 PROPAGATION_REQUIRED和 PROPAGATION_REQUIRES_NEW都没有办法做到这一点。

b、 外部事务回滚/提交 代码不做任何修改,那么如果内部事务(ServiceB#methodB) rollback,那么首先 ServiceB.methodB回滚到它执行之前的 SavePoint(在任何情况下都会如此),外部事务(即ServiceA#methodA) 将根据具体的配置决定自己是commit 还是rollback

另外三种事务传播属性基本用不到，在此不做分析。

 

七、其它分析及探究

（1）事务不起作用情况（代理与继承机制）：

private 方法无法添加事务管理.

final 方法无法添加事务管理.

static 方法无法添加事务管理.

当绕过代理对象, 直接调用添加事务管理的方法时,事务管理将无法生效.

（2）禁忌死锁产生

根据以上解析，如果当前事务如果与外层事务或者被挂起的事务中对同一数据进行操作，需要注意。

猜想：

内部会异常，Lock wait timeout异常

经验证，REQUIRES_NEW方式还昌Nested方式，均会产生此异常，即验证通过。

（3）对隔离级别进行测试，以读未提交为例。

 .......

总结

对于项目中需要使用到事务的地方，不要盲目使用spring事务注解，如果一定要使用注解，那么一定要对spring事务的传播机制和隔离级别有个详细的了解，否则很可能发生意想不到的效果。特殊情况还是需要编程式事务支持。

 

其它相关补充
一、binlog 与redo log 区别
1、首先2者都是记录数据的改变，不同的是，binlog是记录所有数据的改变信息，而innodb的redo log只是记录所有innodb表数据的变化。
2、binlog是记录已经提交完毕之后的dml以及ddl sql语句，而innodb redo log是正在执行中的dml以及ddl语句
3、binlog可以作为恢复数据使用 redo log可以作为异常down机或者介质故障后的数据恢复使用
4、在db文件目录下，也分属于不通的日志文件中。
 
二、MyISAM和InnoDB的区别
1、MySQL默认采用的是MyISAM。
2、MyISAM不支持事务，而InnoDB支持。InnoDB的AUTOCOMMIT默认是打开的，即每条SQL语句会默认被封装成一个事务，自动提交，这样会影响速度，所以最好是把多条SQL语句显示放在begin和commit之间，组成一个事务去提交。
3、InnoDB支持数据行锁定，MyISAM不支持行锁定，只支持锁定整个表。即MyISAM同一个表上的读锁和写锁是互斥的，MyISAM并发读写时如果等待队列中既有读请求又有写请求，默认写请求的优先级高，即使读请求先到，所以MyISAM不适合于有大量查询和修改并存的情况，那样查询进程会长时间阻塞。因为MyISAM是锁表，所以某项读操作比较耗时会使其他写进程饿死。
4、InnoDB支持外键，MyISAM不支持。
5、InnoDB的主键范围更大，最大是MyISAM的2倍。
6、InnoDB不支持全文索引，而MyISAM支持。全文索引是指对char、varchar和text中的每个词（停用词除外）建立倒排序索引。MyISAM的全文索引其实没啥用，因为它不支持中文分词，必须由使用者分词后加入空格再写到数据表里，而且少于4个汉字的词会和停用词一样被忽略掉。
7、MyISAM支持GIS数据，InnoDB不支持。即MyISAM支持以下空间数据对象：Point,Line,Polygon,Surface等。
8、没有where的count(*)使用MyISAM要比InnoDB快得多。因为MyISAM内置了一个计数器，count(*)时它直接从计数器中读，而InnoDB必须扫描全表。所以在InnoDB上执行count(*)时一般要伴随where，且where中要包含主键以外的索引列。为什么这里特别强调“主键以外”？因为InnoDB中primary index是和raw data存放在一起的，而secondary index则是单独存放，然后有个指针指向primary key。所以只是count(*)的话使用secondary index扫描更快，而primary key则主要在扫描索引同时要返回raw data时的作用较大。
三、spring事务注解Transactional  配置简单说明
@Transactional  的所有可选属性如下:
 
 
 

属性	类型	默认值	说明
propagation	Propagation枚举	REQUIRED	事务传播属性 (下有说明)
isolation	isolation枚举	DEFAULT	事务隔离级别 (另有说明)
readOnly	boolean	false	是否只读
timeout	int	-1	超时(秒)
rollbackFor	Class[]	{}	需要回滚的异常类
rollbackForClassName	String[]	{}	需要回滚的异常类名
noRollbackFor	Class[]	{}	不需要回滚的异常类
noRollbackForClassName	String[]	{}	不需要回滚的异常类名