关于Spring中@transactional的一些理解

在我们的数据库开发的过程中,很多关键性的操作都需要使用到事务,保证数据的一致性和安全性。Spring为事务管理提供了非常丰富的支持,主要分为编码式(通过编码方式实现事务)、声明式(基于AOP,将具体业务逻辑与事务处理逻辑进行解耦)。编码式的事务使用起来较为繁琐,会对代码造成侵入,破坏整体的协调性。声明式则不然,在日常使用中声明式的使用相对比较频繁,它可以在xml中做相关事务规则配置,还有一种则是@Transactional注解的方式。今天就@Transactional 的注解使用来简单的谈一谈我的理解。

@Transactional 注解管理事务的实现步骤

使用@Transactional 注解管理事务的实现步骤分为两步。

第一步,在 xml 配置文件中添加事务配置信息。除了用配置文件的方式,@EnableTransactionManagement注解也可以启用事务管理功能。这里以简单的 DataSourceTransactionManager为例。

一、 在 xml 配置中的事务配置信息

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<tx:annotation-driven />
<bean id="transactionManager"
class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>

第二步,将@Transactional 注解添加到合适的方法上,并设置合适的属性信息。@Transactional 注解的属性信息如表 1 展示。

表 1. @Transactional 注解的属性信息
属性名说明
name当在配置文件中有多个 TransactionManager , 可以用该属性指定选择哪个事务管理器。
propagation事务的传播行为,默认值为 REQUIRED,具体见:propagation解释
isolation事务的隔离度,默认值采用 DEFAULT,具体见:isolation解释
timeout事务的超时时间,默认值为-1。如果超过该时间限制但事务还没有完成,则自动回滚事务。
read-only指定事务是否为只读事务,默认值为 false;为了忽略那些不需要事务的方法,比如读取数据,可以设置 read-only 为 true。
rollback-for用于指定能够触发事务回滚的异常类型,如果有多个异常类型需要指定,各类型之间可以通过逗号分隔。
no-rollback- for抛出 no-rollback-for 指定的异常类型,不回滚事务。
propagation解释
属性表现
REQUIRED支持当前事务,若没有就新建-默认模式
SUPPORTS支持当前事务,若没有就以非事务方式进行
MANDATORY支持当前事务,若没有就抛异常
REQUIRES_NEW新建事务,若存在当前事务,则挂起当前事务
NOT_SUPPORTED以非事务方式执行操作,若存在当前事务,则挂起当前事务
NEVER以非事务方式执行操作,若存在当前事务则抛异常
NESTED支持当前事务,若当前事务存在,则嵌套一个事务,如果不存在,则新建
isolation解释
属性表现
DEFAULT使用数据库默认的隔离级别
READ_UNCOMMITTED允许读取未提交的更改。可能导致脏读、幻读、不可重复读
READ_COMMITTED允许从已经提交的并发事务读取,可防止脏读,但幻读、不可重复仍可能发生
REPEATABLE_READ对相同字段的多次读取的结果是一致的,除非数据被当前事务本身改变。可防止脏读和不可重复读,但幻影读仍可能发生。
SERIALIZABLE完全服从ACID的隔离级别,确保不发生脏读、不可重复读和幻影读。这在所有隔离级别中也是最慢的,因为它通常是通过完全锁定当前事务所涉及的数据表来完成的。

除此以外,@Transactional 注解也可以添加到类级别上。

当把@Transactional注解放在类级别时,表示所有该类的公共方法都配置相同的事务属性信息。见清单 2,EmployeeService 的所有方法都支持事务并且是只读。当类级别配置了@Transactional,方法级别也配置了@Transactional,应用程序会以方法级别的事务属性信息来管理事务,换言之,方法级别的事务属性信息会覆盖类级别的相关配置信息。

二、 @Transactional 注解的类级别支持

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@Transactional(propagation= Propagation.SUPPORTS,readOnly=true)
@Service(value ="employeeService")
public class EmployeeService

到此,发现使用@Transactional 注解管理事务的实现步骤其实很简单。

但是如果对 Spring 中的@Transactional 注解的事务管理理解的不够透彻,就很容易出现错误,比如事务应该回滚(rollback)而没有回滚事务的问题。

下面看一看注册的事务实现的机制和常见的问题及解决方案。

Spring 的注解方式的事务实现机制

在应用系统调用声明@Transactional 的目标方法时,Spring Framework 默认使用 AOP 代理,在代码运行时生成一个代理对象,根据@Transactional的属性配置信息,这个代理对象决定该声明@Transactional 的目标方法是否由拦截器TransactionInterceptor 来使用拦截,在 TransactionInterceptor拦截时,会在在目标方法开始执行之前创建并加入事务,并执行目标方法的逻辑, 最后根据执行情况是否出现异常,利用抽象事务管理器(图 2 有相关介绍)AbstractPlatformTransactionManager操作数据源 DataSource 提交或回滚事务, 如图 1 所示。

图 1. Spring 事务实现机制

img

Spring AOP 代理有 CglibAopProxyJdkDynamicAopProxy 两种,图 1 是以CglibAopProxy为例,对于 CglibAopProxy,需要调用其内部类的 DynamicAdvisedInterceptorintercept方法。对于JdkDynamicAopProxy,需要调用其 invoke 方法。

正如上文提到的,事务管理的框架是由抽象事务管理器 AbstractPlatformTransactionManager 来提供的,而具体的底层事务处理实现,由 PlatformTransactionManager的具体实现类来实现,如事务管理器DataSourceTransactionManager。不同的事务管理器管理不同的数据资源 DataSource,比如 DataSourceTransactionManager 管理JDBCConnection

PlatformTransactionManagerAbstractPlatformTransactionManager 及具体实现类关系如图 2 所示。

图 2. TransactionManager 类结构

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注解方式的事务使用注意事项

当您对 Spring 的基于注解方式的实现步骤和事务内在实现机制有较好的理解之后,就会更好的使用注解方式的事务管理,避免当系统抛出异常,数据不能回滚的问题。

正确的设置@Transactionalpropagation 属性

需要注意下面三种 propagation 可以不启动事务。本来期望目标方法进行事务管理,但若是错误的配置这三种 propagation,事务将不会发生回滚。

  1. 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。
  2. 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。
  3. NEVER:以非事务方式运行,如果当前存在事务,则抛出异常。

正确的设置@TransactionalrollbackFor 属性

默认情况下,如果在事务中抛出了未检查异常(继承自 RuntimeException的异常)或者 Error,则 Spring 将回滚事务;除此之外,Spring 不会回滚事务。

如果在事务中抛出其他类型的异常,并期望 Spring 能够回滚事务,可以指定rollbackFor。例:

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@Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED,rollbackFor= MyException.class)

通过分析 Spring 源码可以知道,若在目标方法中抛出的异常是rollbackFor 指定的异常的子类,事务同样会回滚。

三、 RollbackRuleAttributegetDepth 方法
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private int getDepth(Class<?> exceptionClass, int depth) {
if (exceptionClass.getName().contains(this.exceptionName)) {
// Found it!
return depth;
}
// If we've gone as far as we can go and haven't found it...
if (exceptionClass == Throwable.class) {
return -1;
}
return getDepth(exceptionClass.getSuperclass(), depth + 1);
}

@Transactional 只能应用到 public 方法才有效

只有@Transactional 注解应用到 public 方法,才能进行事务管理。这是因为在使用 Spring AOP 代理时,Spring 在调用在图 1 中的 TransactionInterceptor 在目标方法执行前后进行拦截之前,DynamicAdvisedInterceptorCglibAopProxy 的内部类)的的 intercept方法或 JdkDynamicAopProxyinvoke 方法会间接调用 AbstractFallbackTransactionAttributeSource(Spring 通过这个类获取表 1. @Transactional 注解的事务属性配置属性信息)的 computeTransactionAttribute 方法。

四、 AbstractFallbackTransactionAttributeSource

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protected TransactionAttribute computeTransactionAttribute(Method method,
Class<?> targetClass) {
// Don't allow no-public methods as required.
if (allowPublicMethodsOnly() && !Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
return null;
}

这个方法会检查目标方法的修饰符是不是 public,若不是 public,就不会获取@Transactional 的属性配置信息,最终会造成不会用 TransactionInterceptor 来拦截该目标方法进行事务管理。

避免SpringAOP 的自调用问题

SpringAOP 代理下,只有目标方法由外部调用,目标方法才由 Spring 生成的代理对象来管理,这会造成自调用问题。若同一类中的其他没有@Transactional 注解的方法内部调用有@Transactional 注解的方法,有@Transactional 注解的方法的事务被忽略,不会发生回滚。见下面代码展示。

五、自调用问题举例

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@Service
public class OrderService {

@Transactional
public void insertOrder() {
System.out.println("insert");
}

//一、调用时@Transactional不生效
private void insert() {
insertOrder();
}

//二、调用时@Transactional生效
private void insert() {
((OrderService) AopContext.currentProxy()).insertOrder();
}
}

insertOrder 尽管有@Transactional 注解,但它被内部方法 insert 调用(一、调用时@Transactional不生效),事务被忽略,出现异常事务不会发生回滚。

上面的两个问题@Transactional注解只应用到 public 方法和自调用问题,是由于使用 Spring AOP 代理造成的。为解决这两个问题,使用AspectJ 取代 Spring AOP 代理(二、调用时@Transactional生效)。

需要将下面的AspectJ信息添加到 xml 配置信息中。

六、 AspectJxml 配置信息

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<tx:annotation-driven mode="aspectj" />
<bean id="transactionManager"
class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>
</bean
class="org.springframework.transaction.aspectj.AnnotationTransactionAspect"
factory-method="aspectOf">
<property name="transactionManager" ref="transactionManager" />
</bean>

总结

关于Spring的事务主要使用的是声明式的方法,事务使用前需要进行配置相关的事务并且如果需要使用到AOP还需要进行AOP的相关配置,然后需要根据具体的需求选用不同的传播行为与隔离级别,还需要注意如果在内部类中调用方法,需要注意@Transactional不会生效的问题,避开了这些问题,使用起事务来就更加如鱼得水。

参考: https://www.ibm.com/

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