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一文详解Spring事务传播机制

目录

背景

Spring事务

@Transactional注解

使用场景

失效场景

原理

常用参数

注意

事务传播机制

处理嵌套事务流程

主事务为REQUIRED子事务为REQUIRED

主事务为REQUIRED子事务为REQUIRES_NEW

主事务为REQUIRED子事务为NESTED

实现方式

源码解析


背景

我们在使用Spring管理数据库事务的时候很方便,只需要在代理对象中引入注解@Transactional 就可以开启事务了。在使用@Transactional,一般主要关心两个方面,一个是异常回滚的定义(设置rollbackFor),另一个是事务传播行为的定义(设置propagation)。
默认情况,在发生 RuntimeExceptionError时会回滚,必要时可设置rollbackFor = Exception.class来回滚非运行时异常。默认的事务传播行为是支持当前的事务,如果不存在事务,则创建个新的事务。以上的默认行为可以覆盖较大一部分的应用场景, 使用起来非常方便,不用配置参数就可以适应较大一部分的应用场景。但是涉及到2个以上的服务使用事务的时候,还需要了解更多的事务传播行为

Spring事务

事务是指在数据库中执行的一系列相关操作。它们必须作为单个操作单元执行,以确保数据的一致性和完整性。在Java应用程序中,事务可以使用 JDBC 或 Java Persistence API(JPA)进行管理。

Spring 框架支持声明式和编程式事务管理

  • 编程式事务:在代码中手动的使用注释或XML配置管理事务的提交、回滚等操作,代码侵入性比较强。
  • 声明式事务(常用):基于AOP面向切面的,它将具体业务与事务处理部分解耦,代码侵入性很低。有两种实现方式:
    • 基于TXAOP的xml配置文件方式
    • 基于@Transactional注解

无论选择哪种方式, Spring 框架都提供了一致性的API来管理事务。

事务管理

事务管理器主要有三个接口:

  • PlatformTransactionManager: 提供了管理事务的基本操作,如开始事务,提交事务和回滚事务。
  • TransactionDefinition: 提供了事务的定义,如隔离级别,超时和传播行为。
  • TransactionStatus: 提供了事务的状态,如是否已提交或已回滚。

Spring 框架提供了许多实现 PlatformTransactionManager 接口的类, 其中包括:

  • DataSourceTransactionManager: 用于在JDBC事务中使用。
  • JpaTransactionManager: 用于在JPA事务中使用。
  • HibernateTransactionManager: 用于在Hibernate事务中使用。

可以根据的需要选择使用哪个事务管理器。

@Transactional注解

使用场景

  • 作用于类:当把@Transactional 注解放在类上时,表示所有该类的public方法都配置相同的事务属性信息。
  • 作用于方法:当类配置了@Transactional,方法也配置了@Transactional,方法的事务会覆盖类的事务配置信息。
  • 作用于接口:不推荐这种使用方法,因为一旦标注在Interface上并且配置了Spring AOP 使用CGLib动态代理,将会导致@Transactional注解失效

失效场景

  • 注解@Transactional配置的方法非public权限修饰;
  • 注解@Transactional所在类非Spring容器管理的bean;
  • 注解@Transactional所在类中,注解修饰的方法被类内部方法调用;
  • 业务代码抛出异常类型非RuntimeException,事务失效;
  • 业务代码中存在异常时,使用try…catch…语句块捕获,而catch语句块没有throw new RuntimeExecption异常;(最难被排查到问题且容易忽略)
  • 注解@TransactionalPropagation属性值设置错误即Propagation.NOT_SUPPORTED(一般不会设置此种传播机制)
  • mysql关系型数据库,且存储引擎是MyISAM而非InnoDB,则事务会不起作用(基本开发中不会遇到);下面基于以上场景,溪源给小伙伴们详细解释; 注意:Spring事务只有在程序发生RunTimeExceptionError时才会回滚。

原理

常用参数

参数名称

功能描述

readOnly

该属性用于设置当前事务是否为只读事务,设置为true表示只读,false则表示可读写,默认值为false。例如:@Transactional(readOnly=true)

rollbackFor

该属性用于设置需要进行回滚的异常类数组,当方法中抛出指定异常数组中的异常时,则进行事务回滚。例如:

指定单一异常类:@Transactional(rollbackFor=RuntimeException.class)

指定多个异常类:@Transactional(rollbackFor={RuntimeException.class, Exception.class})

rollbackForClassName

该属性用于设置需要进行回滚的异常类名称数组,当方法中抛出指定异常名称数组中的异常时,则进行事务回滚。例如:

指定单一异常类名称:@Transactional(rollbackForClassName="RuntimeException")

指定多个异常类名称:@Transactional(rollbackForClassName={"RuntimeException","Exception"})

noRollbackFor

该属性用于设置不需要进行回滚的异常类数组,当方法中抛出指定异常数组中的异常时,不进行事务回滚。例如:

指定单一异常类:@Transactional(noRollbackFor=RuntimeException.class)

指定多个异常类:@Transactional(noRollbackFor={RuntimeException.class, Exception.class})

noRollbackForClassName

该属性用于设置不需要进行回滚的异常类名称数组,当方法中抛出指定异常名称数组中的异常时,不进行事务回滚。例如:

指定单一异常类名称:@Transactional(noRollbackForClassName="RuntimeException")

指定多个异常类名称:

@Transactional(noRollbackForClassName={"RuntimeException","Exception"})

propagation

该属性用于设置事务的传播行为,具体取值可参考表。

例如:@Transactional(propagation=Propagation.NOT_SUPPORTED,readOnly=true)

isolation

该属性用于设置底层数据库的事务隔离级别,事务隔离级别用于处理多事务并发的情况,通常使用数据库的默认隔离级别即可,基本不需要进行设置

timeout

该属性用于设置事务的超时秒数,默认值为-1表示永不超时

注意

  • @Transactional 只能被应用到public方法上, 对于其它非public的方法,如果标记了@Transactional也不会报错,但方法没有事务功能.
  • 用 spring 事务管理器,由spring来负责数据库的打开,提交,回滚.默认遇到运行期例外(throw new RuntimeException("注释");)会回滚,即遇到不受检查(unchecked)的例外时回滚;而遇到需要捕获的例外(throw new Exception("注释");)不会回滚,即遇到受检查的例外(就是非运行时抛出的异常,编译器会检查到的异常叫受检查例外或说受检查异常)时,需我们指定方式来让事务回滚要想所有异常都回滚,要加上 @Transactional( rollbackFor={Exception.class,其它异常}) .如果让unchecked例外不回滚: @Transactional(notRollbackFor=RunTimeException.class)
@Transactional(rollbackFor=Exception.class) //指定回滚,遇到异常Exception时回滚
public void methodName() {
   throw new Exception("注释");
}
@Transactional(noRollbackFor=Exception.class)//指定不回滚,遇到运行期例外(throw new RuntimeException("注释");)会回滚
public ItimDaoImpl getItemDaoImpl() {
  throw new RuntimeException("注释");
}

  • @Transactional 注解应该只被应用到 public 可见度的方法上。 如果你在 protected、private 或者 package-visible 的方法上使用 @Transactional 注解,它也不会报错, 但是这个被注解的方法将不会展示已配置的事务设置。
  • @Transactional 注解可以被应用于接口定义和接口方法、类定义和类的 public 方法上。然而,请注意仅仅 @Transactional 注解的出现不足于开启事务行为,它仅仅 是一种元数据,能够被可以识别 @Transactional 注解和上述的配置适当的具有事务行为的beans所使用。上面的例子中,其实正是 元素的出现 开启 了事务行为。
  • Spring团队的建议是你在具体的类(或类的方法)上使用 @Transactional 注解,而不要使用在类所要实现的任何接口上。你当然可以在接口上使用 @Transactional 注解,但是这将只能当你设置了基于接口的代理时它才生效。因为注解是不能继承的,这就意味着如果你正在使用基于类的代理时,那么事务的设置将不能被基于类的代理所识别,而且对象也将不会被事务代理所包装(将被确认为严重的)。因此,请接受Spring团队的建议并且在具体的类上使用 @Transactional 注解。

事务传播机制

Spring 事务传播机制的诞生是为了规定多个事务在传播过程中的行为的。比如方法 A 开启了事务,而在执行过程中又调用了开启事务的 B 方法,那么 B 方法的事务是应该加入到 A 事务当中呢?还是两个事务相互执行互不影响,又或者是将 B 事务嵌套到 A 事务中执行呢?所以这个时候就需要一个机制来规定和约束这两个事务的行为,这就是 Spring 事务传播机制所解决的问题

Spring 事务传播机制可使用 @Transactional(propagation=Propagation.XXX) 来定义

  • PROPAGATION_REQUIRED: 如果当前存在事务,则加入该事务;否则,创建一个新事务。

  • PROPAGATION_SUPPORTS: 如果当前存在事务,则加入该事务;否则,不使用事务。

  • PROPAGATION_MANDATORY: 如果当前存在事务,则加入该事务;否则,抛出异常。

  • PROPAGATION_REQUIRES_NEW: 创建一个新事务,并挂起当前事务(如果存在)。

  • PROPAGATION_NOT_SUPPORTED: 不使用事务;如果当前存在事务,则挂起该事务。

  • PROPAGATION_NEVER: 不使用事务;如果当前存在事务,则抛出异常。

  • PROPAGATION_NESTED: 如果当前存在事务,则在嵌套事务中执行;否则,创建一个新事务。

处理嵌套事务流程

主事务开启→主事务执行→子事务开启→子事务执行→子事务提交或 回滚→主事务提交或回滚

主事务为REQUIRED子事务为REQUIRED

主事务为REQUIRED子事务为REQUIRES_NEW

主事务为REQUIRED子事务为NESTED

实现方式

事务传播机制是通过 TransactionInterceptor 拦截器来实现的。TransactionInterceptor 是一个AOP拦截器,它拦截方法调用,并在方法调用之前和之后启动和提交事务。

当使用 Spring 框架进行事务管理时,需要将 TransactionInterceptor 添加到的应用程序上下文中。然后,可以使用 @Transactional 注释或使用XML配置来定义事务传播行为。

当使用 @Transactional 注释时, Spring 框架会将 TransactionInterceptor 添加到的方法上。当调用该方法时,TransactionInterceptor 会拦截该调用,并根据在注释中指定的事务传播行为来启动事务。

源码解析

在 Spring 框架中,事务管理器的实现主要包括以下几个类:

  • AbstractPlatformTransactionManager: 它是PlatformTransactionManager接口的抽象实现。它定义了事务的基本操作,如开始事务,提交事务和回滚事务。

  • DataSourceTransactionManager: 它是AbstractPlatformTransactionManager的子类,它用于在JDBC事务中使用。

  • JpaTransactionManager: 它是AbstractPlatformTransactionManager的子类,它用于在JPA事务中使用。

  • HibernateTransactionManager: 它是AbstractPlatformTransactionManager的子类,它用于在Hibernate事务中使用。

事务传播机制的实现主要包括以下几个类:

  • AbstractFallbackTransactionAttributeSource: 它是TransactionAttributeSource接口的抽象实现。它定义了如何获取事务属性。

  • AnnotationTransactionAttributeSource: 它是AbstractFallbackTransactionAttributeSource的子类,它用于从注释中获取事务属性。

  • TransactionInterceptor: 它是一个AOP拦截器,它拦截方法调用,并在方法调用之前和之后启动和提交事务。

事务传播机制的实现主要是通过 TransactionInterceptor 拦截器来实现的。TransactionInterceptor的源代码:

public class TransactionInterceptor implements MethodInterceptor {

    private PlatformTransactionManager transactionManager;

    private TransactionAttributeSource transactionAttributeSource;

    // ...

    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
        TransactionAttributeSource tas = getTransactionAttributeSource();
        if (tas == null) {
            // no transaction attribute source -> no transaction
            return invocation.proceed();
        }

        Class<?> targetClass = (invocation.getThis() != null ? AopUtils.getTargetClass(invocation.getThis()) : null);
        TransactionAttribute txAttr = tas.getTransactionAttribute(invocation.getMethod(), targetClass);
        PlatformTransactionManager tm = determineTransactionManager(txAttr);
        TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(tm, txAttr, invocation.getMethodIdentification());
        Object retVal = null;
        try {
            retVal = invocation.proceed();
        }
        catch (Throwable ex) {
            // transactional code threw exception -> rollback
            completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex);
            throw ex;
        }
        finally {
            cleanupTransactionInfo(txInfo);
        }
        commitTransactionAfterReturning(txInfo);
        return retVal;
    }

    // ...

}

复制代码

在这个代码中,invoke() 方法拦截了方法调用,并根据其事务属性来启动事务。

如果事务属性为PROPAGATION_REQUIRED,则创建一个新事务或加入当前事务。

如果事务属性为PROPAGATION_REQUIRES_NEW,则创建一个新事务并挂起当前事务。

如果事务属性为PROPAGATION_SUPPORTS,则将不使用事务。

如果事务属性为PROPAGATION_MANDATORY,则将抛出异常。


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