【Spring】深入理解 Spring 事务管理

一、事务的基本概念​

事务是一组逻辑操作单元，这些操作要么全部成功，要么全部失败。例如在银行转账场景中，从账户 A 向账户 B 转账 100 元，涉及到从账户 A 扣款 100 元和向账户 B 存款 100 元两个操作，这两个操作必须作为一个整体来执行，要么都成功，否则就会导致数据不一致。事务具有 ACID 特性：​

原子性（Atomicity）

事务中的所有操作要么全部执行成功，要么全部失败回滚，就像一个原子一样不可分割。​

一致性（Consistency）

事务执行前后，数据库的完整性约束没有被破坏，数据从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。​

隔离性（Isolation）

多个事务并发执行时，一个事务的执行不能被其他事务干扰，各个事务之间相互隔离。​

持久性（Durability）

一旦事务提交成功，对数据库所做的修改就会永久保存下来，即使系统发生故障也不会丢失。​

二、Spring 事务管理的优势​

简化事务管理代码

传统的 JDBC 事务管理需要编写大量的样板代码来处理事务的开始、提交、回滚等操作，而 Spring 通过声明式事务管理，让我们可以通过简单的配置或注解来管理事务，大大减少了代码量。​

提供多种事务管理方式

Spring 支持编程式事务管理和声明式事务管理。编程式事务管理通过编写代码来控制事务，灵活性较高；声明式事务管理则通过配置或注解来指定事务的边界和属性，更符合面向切面编程（AOP）的思想，便于维护和管理。​

整合多种持久化技术

Spring 事务管理可以与多种持久化技术如 JDBC、Hibernate、JPA 等无缝集成，无论你使用哪种持久化技术，都能方便地进行事务管理。​

三、Spring 事务管理的核心接口​

PlatformTransactionManager

这是 Spring 事务管理的核心接口，它提供了事务管理的基本方法，如获取事务、提交事务、回滚事务等。不同的持久化技术对应不同的实现类，例如对于 JDBC，有 DataSourceTransactionManager；对于 Hibernate，有 HibernateTransactionManager 等。​

TransactionDefinition

该接口定义了事务的属性，包括事务的传播行为、隔离级别、超时时间、是否只读等。通过设置这些属性，可以灵活地控制事务的行为。​

TransactionStatus

代表一个事务的状态，通过它可以获取事务的相关信息，如是否新事务、是否已完成等，还可以手动回滚事务。​

四、事务传播行为​

事务传播行为定义了一个事务方法被另一个事务方法调用时，事务应该如何传播。Spring 定义了 7 种事务传播行为：​
PROPAGATION_REQUIRED（默认）：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新事务。例如方法 A 调用方法 B，若方法 A 已经在一个事务中，方法 B 会加入方法 A 的事务；若方法 A 没有事务，方法 B 会创建一个新事务。​
PROPAGATION_SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务方式执行。​
PROPAGATION_MANDATORY：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常。​
PROPAGATION_REQUIRES_NEW：总是创建一个新事务。如果当前存在事务，则将当前事务挂起，直到新事务执行完毕。​
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事务方式执行操作。如果当前存在事务，则将当前事务挂起。​
PROPAGATION_NEVER：以非事务方式执行操作。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，则创建一个新事务。嵌套事务可以独立于外部事务进行回滚或提交，但外部事务回滚时，嵌套事务也会回滚。​

五、事务隔离级别​

事务隔离级别用于解决多个事务并发执行时可能出现的问题，如脏读、不可重复读、幻读等。Spring 支持以下 5 种事务隔离级别：​
ISOLATION_DEFAULT：使用底层数据库默认的隔离级别。​
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、不可重复读和幻读。​
ISOLATION_READ_COMMITTED：允许读取并发事务已经提交的数据，避免了脏读，但可能会出现不可重复读和幻读。​
ISOLATION_REPEATABLE_READ：对同一字段的多次读取结果是一致的，除非数据被当前事务本身修改，避免了脏读和不可重复读，但可能会出现幻读。​
ISOLATION_SERIALIZABLE：最高的隔离级别，完全串行化的事务，避免了脏读、不可重复读和幻读，但性能开销较大。​

六、声明式事务管理​

声明式事务管理是 Spring 推荐的事务管理方式，它基于 AOP 实现。在 Spring 中，可以通过 XML 配置或注解来实现声明式事务管理。

@Service​
public class OrderService {​
    @Autowired​
    private OrderDao orderDao;​
​
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, isolation = Isolation.READ_COMMITTED)​
    public void placeOrder(Order order) {​
        orderDao.save(order);​
    }​
}

在@Transactional注解中可以指定事务的传播行为、隔离级别等属性。

七、事务的回滚规则​

默认情况下，Spring 事务在遇到运行时异常（RuntimeException 及其子类）和错误（Error）时会自动回滚事务，而遇到受检异常（Checked Exception）时不会自动回滚事务。但我们可以通过@Transactional注解的rollbackFor和noRollbackFor属性来指定回滚规则。​
1. rollbackFor：指定需要回滚事务的异常类型，例如：

@Transactional(rollbackFor = CustomBusinessException.class)​
public void businessMethod() {​
    // 业务逻辑​
}

这里指定了遇到CustomBusinessException异常时回滚事务。​
2. noRollbackFor：指定不需要回滚事务的异常类型，例如：

@Transactional(noRollbackFor = DataAccessException.class)​
public void dataAccessMethod() {​
    // 数据访问逻辑​
}

这里表示遇到DataAccessException异常时不回滚事务。

八、事务失效场景​

1. 方法内部调用：当一个类中的非事务方法调用同一类中的事务方法时，事务会失效。因为 Spring 的声明式事务是基于 AOP 代理实现的，在类内部方法调用时，并不会经过代理对象，事务增强逻辑也就不会生效。例如：

@Service​
public class UserService {​
    @Autowired​
    private UserDao userDao;​
​
    public void nonTransactionalMethod() {​
        // 内部调用事务方法​
        transactionalMethod(); ​
    }​
​
    @Transactional​
    public void transactionalMethod() {​
        userDao.save(new User());​
    }​
}

在上述代码中，nonTransactionalMethod内部调用transactionalMethod，此时transactionalMethod上的事务不会生效。解决办法是将调用逻辑抽取到另一个被 Spring 管理的服务类中，通过依赖注入进行调用。​
2. 未被 Spring 管理的类：如果一个类没有被 Spring 容器管理，那么它上面的@Transactional注解不会生效。比如，在一个普通的 Java 类中使用@Transactional，事务不会起作用。确保所有需要事务管理的类都通过@Component、@Service、@Repository等注解交由 Spring 管理。​
3. 不支持事务的数据源：若使用的数据源本身不支持事务，如某些轻量级的嵌入式数据库默认不开启事务支持，那么即使配置了 Spring 事务管理，事务也无法正常工作。需要检查并确保所使用的数据源具备事务处理能力，并且正确配置了事务相关参数。​
4. 异常被捕获处理：当事务方法内部捕获了异常，却没有重新抛出运行时异常或错误，事务不会回滚。例如：

@Transactional​
public void saveUser(User user) {​
    try {​
        userDao.save(user);​
        int i = 1 / 0; // 模拟异常​
    } catch (Exception e) {​
        // 捕获异常但未抛出运行时异常​
        log.error("操作出错", e); ​
    }​
}

在这种情况下，事务不会回滚。正确做法是在捕获异常后，根据业务逻辑决定是否重新抛出运行时异常，如throw new RuntimeException(e)。​
5. 错误的事务传播机制设置：在使用事务传播行为时，如果设置不当，也可能导致事务失效。例如，将一个方法的事务传播行为设置为PROPAGATION_NOT_SUPPORTED，那么该方法内的事务操作实际上是在无事务环境下执行的。需要根据业务场景合理选择事务传播行为。​
6. 多线程调用：在多线程环境下，Spring 的事务管理基于线程绑定来工作。如果在一个线程中开启事务，然后在另一个线程中执行事务相关操作，事务上下文无法传递，导致事务失效。要避免在多线程场景下直接使用 Spring 事务管理，可考虑使用支持分布式事务的解决方案，如 Seata 等。