Spring 使用介绍（七）—— Spring事务

一、数据库事务概述

1、基本介绍

事务必需满足ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）特性，缺一不可：

原子性（Atomicity）：即事务是不可分割的最小工作单元，事务内的操作要么全做，要么全不做；
一致性（Consistency）：在事务执行前数据库的数据处于正确的状态，而事务执行完成后数据库的数据还是处于正确的状态，即数据完整性约束没有被破坏；如银行转帐，A转帐给B，必须保证A的钱一定转给B，一定不会出现A的钱转了但B没收到，否则数据库的数据就处于不一致（不正确）的状态。
隔离性（Isolation）：并发事务执行之间无影响，在一个事务内部的操作对其他事务是不产生影响，这需要事务隔离级别来指定隔离性；
持久性（Durability）：事务一旦执行成功，它对数据库的数据的改变必须是永久的，不会因比如遇到系统故障或断电造成数据不一致或丢失。

在实际项目开发中数据库操作一般都是并发执行的，即有多个事务并发执行，并发执行就可能遇到问题，目前常见的问题如下：

丢失更新：两个事务同时更新一行数据，最后一个事务的更新会覆盖掉第一个事务的更新，从而导致第一个事务更新的数据丢失，这是由于没有加锁造成的；
脏读：一个事务看到了另一个事务未提交的更新数据；
不可重复读：在同一事务中，多次读取同一数据却返回不同的结果；也就是有其他事务更改了这些数据；
幻读：一个事务在执行过程中读取到了另一个事务已提交的插入数据；即在第一个事务开始时读取到一批数据，但此后另一个事务又插入了新数据并提交，此时第一个事务又读取这批数据但发现多了一条，即好像发生幻觉一样。

为了解决这些并发问题，需要通过数据库隔离级别来解决，在标准SQL规范中定义了四种隔离级别：

未提交读（Read Uncommitted）：最低隔离级别，一个事务能读取到别的事务未提交的更新数据，很不安全，可能出现丢失更新、脏读、不可重复读、幻读；
提交读（Read Committed）：一个事务能读取到别的事务提交的更新数据，不能看到未提交的更新数据，不可能可能出现丢失更新、脏读，但可能出现不可重复读、幻读；
可重复读（Repeatable Read）：保证同一事务中先后执行的多次查询将返回同一结果，不受其他事务影响，可能可能出现丢失更新、脏读、不可重复读，但可能出现幻读；
序列化（Serializable）：最高隔离级别，不允许事务并发执行，而必须串行化执行，最安全，不可能出现更新、脏读、不可重复读、幻读。

2、事务类型

数据库事务类型有本地事务和分布式事务：

本地事务：就是普通事务，能保证单台数据库上的操作的ACID，被限定在一台数据库上；
分布式事务：涉及两个或多个数据库源的事务，即跨越多台同类或异类数据库的事务（由每台数据库的本地事务组成的），分布式事务旨在保证这些本地事务的所有操作的ACID，使事务可以跨越多台数据库；

Java事务类型有JDBC事务和JTA事务：

JDBC事务：就是数据库事务类型中的本地事务，通过Connection对象的控制来管理事务；
JTA事务：JTA指Java事务API(Java Transaction API)，是Java EE数据库事务规范， JTA只提供了事务管理接口，由应用程序服务器厂商（如WebSphere Application Server）提供实现，JTA事务比JDBC更强大，支持分布式事务。

二、事务管理器

1、Spring事务管理的核心是事务管理器抽象，由PlatformTransactionManager接口定义：

public interface PlatformTransactionManager {  
       // 根据TransactionDefinition, 返回一个已经激活的事务或创建一个新的事务
       TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;  
       // 提交事务
       void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;  
       // 回滚事务
       void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;  
}

PlatformTransactionManager的两个内置实现：

DataSourceTransactionManager：位于org.springframework.jdbc.datasource包中，数据源事务管理器，提供对单个javax.sql.DataSource事务管理，用于Spring JDBC抽象框架、MyBatis框架的事务管理；
JtaTransactionManager：位于org.springframework.transaction.jta包中，提供对分布式事务管理的支持，并将事务管理委托给Java EE应用服务器事务管理器；

2、简单实例（编程式）

定义事务管理器

<bean id="mysql" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close"> 
  ...
</bean>

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    <property name="dataSource" ref="mysql"/>
</bean>

测试

public class TransactionTest {
    
    private static ApplicationContext context;
    private static PlatformTransactionManager txManager;
    private static DataSource dataSource;
    private static JdbcTemplate jdbcTemplate;
    
    @BeforeClass
    public static void init() {
        context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-context.xml");
        txManager = context.getBean(PlatformTransactionManager.class);
        dataSource = context.getBean(DataSource.class);
        jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }
    
    @Test
    public void testPlatformTransactionManager() {
        DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();
        def.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED);
        def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
        TransactionStatus status = txManager.getTransaction(def);
        jdbcTemplate.update("INSERT INTO `user` VALUES(170, 'hello3', 96)");
        //txManager.commit(status);
        txManager.rollback(status);
    }
}

3、事务属性介绍

事务属性通过TransactionDefinition接口实现定义，主要有事务隔离级别、事务传播行为、事务超时时间、事务是否只读

i）隔离级别

用于解决并发事务时出现的问题，由TransactionDefinition中的静态变量指定：

ISOLATION_DEFAULT：默认隔离级别，即使用底层数据库默认的隔离级别
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：未提交读
ISOLATION_READ_COMMITTED：提交读，一般情况下我们使用这个
ISOLATION_REPEATABLE_READ：可重复读
ISOLATION_SERIALIZABLE：序列化

ii）事务传播行为

事务传播行为用于指定在多个事务方法间调用时，事务是如何在这些方法间传播的，Spring共支持7种传播行为，由TransactionDefinition中的静态变量指定：

PROPAGATION_REQUIRED：如果当前存在一个逻辑事务，则加入该逻辑事务，否则将新建一个逻辑事务
PROPAGATION_REQUIRES_NEW：每次都创建新的逻辑事务
PROPAGATION_SUPPORTS：如果当前存在逻辑事务，就加入到该逻辑事务，否则就以非事务方式执行
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：如果当前存在逻辑事务，就把当前事务暂停，以非事务方式执行
PROPAGATION_MANDATORY：如果当前存在逻辑事务，使用当前事务执行，否则抛出异常
PROPAGATION_NEVER：不支持事务，如果当前存在事务则抛出异常
PROPAGATION_NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行，如果当前不存在事务，则创建一个新的事务，嵌套事务使用数据库中的保存点来实现，即嵌套事务回滚不影响外部事务，但外部事务回滚将导致嵌套事务回滚

iii）事务超时时间

设置事务的超时时间，单位为秒，默认为-1表示使用底层事务的超时时间；事务超时后会抛出异常，并导致自动回滚

new DefaultTransactionDefinition().setTimeout(..); // 设置单个事务
DataSourceTransactionManager. setDefaultTimeout(..); // 设置全局

iv）只读

new DefaultTransactionDefinition().setReadOnly(true);

三、

Spring 使用介绍（七）—— Spring事务

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