java事务和分布式事务

3 spring事务架构 transaction模块

1 事务管理PlatformTransactionManager的架构

Springboot内部提供的事务管理器是根据autoconfigure来进行决定的。

比如当使用jpa的时候，也就是pom中加入了spring-boot-starter-data-jpa这个starter之后(之前我们分析过springboot的自动化配置原理)。

Springboot会构造一个JpaTransactionManager这个事务管理器。

而当我们使用spring-boot-starter-jdbc的时候，构造的事务管理器则是DataSourceTransactionManager。

这2个事务管理器都实现了spring中提供的PlatformTransactionManager接口，这个接口是spring的事务核心接口。

这个核心接口有以下这几个常用的实现策略：

HibernateTransactionManager
DataSourceTransactionManager
JtaTransactionManager
JpaTransactionManager

具体的PlatformTransactionManager继承关系如下：

如下图所示：

PlatformTransactionManager：spring事务的核心接口。

spring-boot-starter-data-jpa这个starter会触发HibernateJpaAutoConfiguration这个自动化配置类，HibernateJpaAutoConfiguration继承了JpaBaseConfiguration基础类。

在JpaBaseConfiguration中构造了事务管理器：

@Bean

@ConditionalOnMissingBean(PlatformTransactionManager.class)

public PlatformTransactionManager transactionManager() {

    return new JpaTransactionManager();
}

spring-boot-starter-jdbc会触发DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration这个自动化配置类，也会构造事务管理器：

Spring的事务管理器PlatformTransactionManager接口中定义了3个方法

@Bean

@ConditionalOnMissingBean(PlatformTransactionManager.class)

@ConditionalOnBean(DataSource.class)

public DataSourceTransactionManager transactionManager() {

    return new DataSourceTransactionManager(this.dataSource);

}

// 基于事务的传播特性，返回一个已经存在的事务或者创建一个新的事务

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;

其中TransactionDefinition接口表示跟spring兼容的事务属性，比如传播行为、隔离级别、超时时间、是否只读等属性。

DefaultTransactionDefinition类是一个默认的TransactionDefinition实现，它的传播行为是PROPAGATION_REQUIRED(如果当前没事务，则创建一个，否则加入到当前事务中)，隔离级别是数据库默认级别。

TransactionStatus接口表示事务的状态，比如事务是否是一个刚构造的事务、事务是否已经完成等状态。

下面这段代码就是传统事务的常见写法：

transaction.begin();

try {

    ...

    transaction.commit();

} catch(Exception e) {

    ...

    transaction.rollback();

} finally {

}

由于spring的事务操作被封装到了PlatformTransactionManager接口中，commit和rollback方法对应接口中的方法，begin方法在getTransaction方法中会被调用。

细心的读者发现文章前面构造事务管理器的时候都会加上这段注解：

@ConditionalOnMissingBean(PlatformTransactionManager.class)

也就是说如果我们手动配置了事务管理器，Springboot就不会再为我们自动配置事务管理器。

如果要使用多个事务管理器的话，那么需要手动配置多个：

@Configuration

public class DatabaseConfiguration {


    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManager1(EntityManagerFactory entityManagerFactory) {

        return new JpaTransactionManager(entityManagerFactory);

    }


    @Bean

    public PlatformTransactionManager transactionManager2(DataSource dataSource) {

        return new DataSourceTransactionManager(dataSource);

    }


}

然后使用Transactional注解的时候需要声明是哪个事务管理器：

@Transactional(value="transactionManager1")

public void save() {

    doSave();

}

Spring给我们提供了一个TransactionManagementConfigurer接口，该接口只有一个方法返回PlatformTransactionManager。其中返回的PlatformTransactionManager就表示这是默认的事务处理器，这样在Transactional注解上就不需要声明是使用哪个事务管理器了。

如果是多个数据源必须指定一个默认的事物管理器

2 事务定义TransactionDefinition的架构

如下图所示：

TransactionDefinition：定义spring容器事务属性的接口。

包括事务传播行为类型和事务隔离级别：

事务传播行为类型

事务传播行为类型	说明
PROPAGATION_REQUIRED	如果当前没有事务，就新建一个事务，如果已经存在一个事务中，加入到这个事务中。这是最常见的选择。
PROPAGATION_SUPPORTS	支持当前事务，如果当前没有事务，就以非事务方式执行。
PROPAGATION_MANDATORY	使用当前的事务，如果当前没有事务，就抛出异常。
PROPAGATION_REQUIRES_NEW	新建事务，如果当前存在事务，把当前事务挂起。
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED	以非事务方式执行操作，如果当前存在事务，就把当前事务挂起。
PROPAGATION_NEVER	以非事务方式执行，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。如果当前没有事务，则执行与PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。

当使用PROPAGATION_NESTED时，底层的数据源必须基于JDBC 3.0，并且实现者需要支持保存点事务机制。

隔离级别：

为了避免上面出现几种情况在标准SQL规范中定义了4个事务隔离级别，不同隔离级别对事务处理不同

1. 未授权读取（Read Uncommitted）：也称未提交读。防止更新丢失（这不对应一级锁吗），如果一个事务已经开始写数据则另外一个数据则不允许同时进行写操作但允许其他事务读此行数据。该隔离级别可以通过“排他写锁”实现。事务隔离的最低级别，仅可保证不读取物理损坏的数据。与READ COMMITTED 隔离级相反，它允许读取已经被其它用户修改但尚未提交确定的数据。

2. 授权读取（Read Committed）：也称提交读。1之上防止脏读取（这不对应二级锁吗）。这可以通过“瞬间共享读锁”和“排他写锁”实现，读取数据的事务允许其他事务继续访问该行数据，但是未提交写事务将会禁止其他事务访问该行。SQL Server 默认的级别。在此隔离级下，SELECT 命令不会返回尚未提交（Committed）的数据，也不能返回脏数据。

3. 可重复读取（Repeatable Read）：2之上防止不可重复读取（这不对应三级锁吗）。但是有时可能出现幻影数据，这可以通过“共享读锁”和“排他写锁”实现，读取数据事务将会禁止写事务（但允许读事务），写事务则禁止任何其他事务。在此隔离级下，用SELECT 命令读取的数据在整个命令执行过程中不会被更改。此选项会影响系统的效能，非必要情况最好不用此隔离级。

　　三级封锁协议并不能阻止幻读，修改的不能再被读取，但是新增（删除）的记录数可以统计。

4. 串行（Serializable）：也称可串行读（这不对应两段锁吗）。提供严格的事务隔离，它要求事务序列化执行，事务只能一个接着一个地执行，但不能并发执行。如果仅仅通过 “行级锁”是无法实现事务序列化的，必须通过其他机制保证新插入的数据不会被刚执行查询操作事务访问到。事务隔离的最高级别，事务之间完全隔离。如果事务在可串行读隔离级别上运行，则可以保证任何并发重叠事务均是串行的。