Spring源码解析——@Transactional注解的声明式事物介绍

我可以不吃啊  金牌会员 | 2023-10-31 21:00:14 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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正文
面的几个章节已经分析了spring基于@AspectJ的源码，那么接下来我们分析一下Aop的另一个重要功能，事物管理。最全面的Java面试网站
事务的介绍

1.数据库事物特性


  • 原子性
    多个数据库操作是不可分割的，只有所有的操作都执行成功，事物才能被提交；只要有一个操作执行失败，那么所有的操作都要回滚，数据库状态必须回复到操作之前的状态
  • 一致性
    事物操作成功后，数据库的状态和业务规则必须一致。例如：从A账户转账100元到B账户，无论数据库操作成功失败，A和B两个账户的存款总额是不变的。
  • 隔离性
    当并发操作时，不同的数据库事物之间不会相互干扰（当然这个事物隔离级别也是有关系的）
  • 持久性
    事物提交成功之后，事物中的所有数据都必须持久化到数据库中。即使事物提交之后数据库立刻崩溃，也需要保证数据能能够被恢复。
2.事物隔离级别

当数据库并发操作时，可能会引起脏读、不可重复读、幻读、第一类丢失更新、第二类更新丢失等现象。

  • 脏读
    事物A读取事物B尚未提交的更改数据，并做了修改；此时如果事物B回滚，那么事物A读取到的数据是无效的，此时就发生了脏读。
  • 不可重复读
    一个事务执行相同的查询两次或两次以上，每次都得到不同的数据。如：A事物下查询账户余额，此时恰巧B事物给账户里转账100元，A事物再次查询账户余额，那么A事物的两次查询结果是不一致的。
  • 幻读
    A事物读取B事物提交的新增数据，此时A事物将出现幻读现象。幻读与不可重复读容易混淆，如何区分呢？幻读是读取到了其他事物提交的新数据，不可重复读是读取到了已经提交事物的更改数据（修改或删除）
对于以上问题，可以有多个解决方案，设置数据库事物隔离级别就是其中的一种，数据库事物隔离级别分为四个等级，通过一个表格描述其作用。
隔离级别脏读不可重复读幻象读READ UNCOMMITTED允许允许允许READ COMMITTED脏读允许允许REPEATABLE READ不允许不允许允许SERIALIZABLE不允许不允许不允许3.Spring事物支持核心接口



  • TransactionDefinition-->定义与spring兼容的事务属性的接口
  1. public interface TransactionDefinition {
  2.     // 如果当前没有事物，则新建一个事物；如果已经存在一个事物，则加入到这个事物中。
  3.     int PROPAGATION_REQUIRED = 0;
  4.     // 支持当前事物，如果当前没有事物，则以非事物方式执行。
  5.     int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;
  6.     // 使用当前事物，如果当前没有事物，则抛出异常。
  7.     int PROPAGATION_MANDATORY = 2;
  8.     // 新建事物，如果当前已经存在事物，则挂起当前事物。
  9.     int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;
  10.     // 以非事物方式执行，如果当前存在事物，则挂起当前事物。
  11.     int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;
  12.     // 以非事物方式执行，如果当前存在事物，则抛出异常。
  13.     int PROPAGATION_NEVER = 5;
  14.     // 如果当前存在事物，则在嵌套事物内执行；如果当前没有事物，则与PROPAGATION_REQUIRED传播特性相同
  15.     int PROPAGATION_NESTED = 6;
  16.     // 使用后端数据库默认的隔离级别。
  17.     int ISOLATION_DEFAULT = -1;
  18.     // READ_UNCOMMITTED 隔离级别
  19.     int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED;
  20.     // READ_COMMITTED 隔离级别
  21.     int ISOLATION_READ_COMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED;
  22.     // REPEATABLE_READ 隔离级别
  23.     int ISOLATION_REPEATABLE_READ = Connection.TRANSACTION_REPEATABLE_READ;
  24.     // SERIALIZABLE 隔离级别
  25.     int ISOLATION_SERIALIZABLE = Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE;
  26.     // 默认超时时间
  27.     int TIMEOUT_DEFAULT = -1;
  28.     // 获取事物传播特性
  29.     int getPropagationBehavior();
  30.     // 获取事物隔离级别
  31.     int getIsolationLevel();
  32.     // 获取事物超时时间
  33.     int getTimeout();
  34.     // 判断事物是否可读
  35.     boolean isReadOnly();
  36.     // 获取事物名称
  37.     @Nullable
  38.     String getName();
  39. }
复制代码

  • Spring事物传播特性表：
传播特性名称说明PROPAGATION_REQUIRED如果当前没有事物，则新建一个事物；如果已经存在一个事物，则加入到这个事物中PROPAGATION_SUPPORTS支持当前事物，如果当前没有事物，则以非事物方式执行PROPAGATION_MANDATORY使用当前事物，如果当前没有事物，则抛出异常PROPAGATION_REQUIRES_NEW新建事物，如果当前已经存在事物，则挂起当前事物PROPAGATION_NOT_SUPPORTED以非事物方式执行，如果当前存在事物，则挂起当前事物PROPAGATION_NEVER以非事物方式执行，如果当前存在事物，则抛出异常PROPAGATION_NESTED如果当前存在事物，则在嵌套事物内执行；如果当前没有事物，则与PROPAGATION_REQUIRED传播特性相同

  • Spring事物隔离级别表：
事务隔离级别脏读不可重复读幻读读未提交（read-uncommitted）是是是不可重复读（read-committed）否是是可重复读（repeatable-read）否否是串行化（serializable）否否否MySQL默认的事务隔离级别为 可重复读repeatable-read
　　3.PlatformTransactionManager-->Spring事务基础结构中的中心接口
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  1. public interface PlatformTransactionManager {
  2.     // 根据指定的传播行为，返回当前活动的事务或创建新事务。
  3.     TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
  4.     // 就给定事务的状态提交给定事务。
  5.     void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
  6.     // 执行给定事务的回滚。
  7.     void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
  8. }
复制代码
Spring将事物管理委托给底层的持久化框架来完成，因此，Spring为不同的持久化框架提供了不同的PlatformTransactionManager接口实现。列举几个Spring自带的事物管理器：
事物管理器说明org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager提供对单个javax.sql.DataSource事务管理，用于Spring JDBC抽象框架、iBATIS或MyBatis框架的事务管理org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager提供对单个javax.persistence.EntityManagerFactory事务支持，用于集成JPA实现框架时的事务管理org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager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

  • TransactionStatus-->事物状态描述

  • TransactionStatus接口
  1. public interface TransactionStatus extends SavepointManager, Flushable {
  2.     // 返回当前事务是否为新事务（否则将参与到现有事务中，或者可能一开始就不在实际事务中运行）
  3.     boolean isNewTransaction();
  4.     // 返回该事务是否在内部携带保存点，也就是说，已经创建为基于保存点的嵌套事务。
  5.     boolean hasSavepoint();
  6.     // 设置事务仅回滚。
  7.     void setRollbackOnly();
  8.     // 返回事务是否已标记为仅回滚
  9.     boolean isRollbackOnly();
  10.     // 将会话刷新到数据存储区
  11.     @Override
  12.     void flush();
  13.     // 返回事物是否已经完成，无论提交或者回滚。
  14.     boolean isCompleted();
  15. }
复制代码

  • SavepointManager接口
  1. public interface SavepointManager {
  2.     // 创建一个新的保存点。
  3.     Object createSavepoint() throws TransactionException;
  4.     // 回滚到给定的保存点。
  5.     // 注意：调用此方法回滚到给定的保存点之后，不会自动释放保存点，
  6.     // 可以通过调用releaseSavepoint方法释放保存点。
  7.     void rollbackToSavepoint(Object savepoint) throws TransactionException;
  8.     // 显式释放给定的保存点。（大多数事务管理器将在事务完成时自动释放保存点）
  9.     void releaseSavepoint(Object savepoint) throws TransactionException;
  10. }
复制代码
Spring编程式事物


  • 表
  1. CREATE TABLE `account` (
  2.   `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  3.   `balance` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '账户余额',
  4.   PRIMARY KEY (`id`)
  5. ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=5 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='--账户表'
复制代码

  • 实现
  1. import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;
  2. import org.springframework.dao.DataAccessException;
  3. import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
  4. import org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager;
  5. import org.springframework.transaction.TransactionDefinition;
  6. import org.springframework.transaction.TransactionStatus;
  7. import org.springframework.transaction.support.DefaultTransactionDefinition;
  9. import javax.sql.DataSource;
  11. public class MyTransaction {
  13.      private JdbcTemplate jdbcTemplate;
  14.      private DataSourceTransactionManager txManager;
  15.      private DefaultTransactionDefinition txDefinition;
  16.      private String insert_sql = "insert into account (balance) values ('100')";
  18.      public void save() {
  20.          // 1、初始化jdbcTemplate
  21.          DataSource dataSource = getDataSource();
  22.          jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
  24.          // 2、创建物管理器
  25.          txManager = new DataSourceTransactionManager();
  26.          txManager.setDataSource(dataSource);
  28.          // 3、定义事物属性
  29.          txDefinition = new DefaultTransactionDefinition();
  30.          txDefinition.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED);
  32.          // 3、开启事物
  33.          TransactionStatus txStatus = txManager.getTransaction(txDefinition);
  35.          // 4、执行业务逻辑
  36.          try {
  37.              jdbcTemplate.execute(insert_sql);
  38.              //int i = 1/0;
  39.              jdbcTemplate.execute(insert_sql);
  40.              txManager.commit(txStatus);
  41.          } catch (DataAccessException e) {
  42.              txManager.rollback(txStatus);
  43.              e.printStackTrace();
  44.          }
  46.      }
  48.      public DataSource getDataSource() {
  49.          BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
  50.          dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
  51.          dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/my_test?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8");
  52.          dataSource.setUsername("root");
  53.          dataSource.setPassword("dabin1991@");
  54.          return dataSource;
  55.      }
  57. }
复制代码

  • 测试类及结果
  1. public class MyTest {
  2.     @Test
  3.     public void test1() {
  4.         MyTransaction myTransaction = new MyTransaction();
  5.         myTransaction.save();
  6.     }
  7. }
复制代码
运行测试类，在抛出异常之后手动回滚事物，所以数据库表中不会增加记录。
基于@Transactional注解的声明式事物

其底层建立在 AOP 的基础之上，对方法前后进行拦截，然后在目标方法开始之前创建或者加入一个事务，在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。通过声明式事物，无需在业务逻辑代码中掺杂事务管理的代码，只需在配置文件中做相关的事务规则声明（或通过等价的基于标注的方式），便可以将事务规则应用到业务逻辑中。

  • 接口
  1. import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
  2. import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
  4. @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
  5. public interface AccountServiceImp {
  6.     void save() throws RuntimeException;
  7. }
复制代码

  • 实现
  1. import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
  3. public class AccountServiceImpl implements AccountServiceImp {
  5.     private JdbcTemplate jdbcTemplate;
  7.     private static String insert_sql = "insert into account(balance) values (100)";
  10.     @Override
  11.     public void save() throws RuntimeException {
  12.         System.out.println("==开始执行sql");
  13.         jdbcTemplate.update(insert_sql);
  14.         System.out.println("==结束执行sql");
  16.         System.out.println("==准备抛出异常");
  17.         throw new RuntimeException("==手动抛出一个异常");
  18.     }
  20.     public void setJdbcTemplate(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
  21.         this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
  22.     }
  23. }
复制代码

  • 配置文件
  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  3.        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  4.        xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
  5.        xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
  6.         http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
  7.         http://www.springframework.org/schema/tx
  8.         http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">
  10.    
  11.     <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
  13.    
  14.     <bean id="transactionManager" >
  15.         <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
  16.     </bean>
  18.    
  19.     <bean id="dataSource" >
  20.         <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
  21.         <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/my_test?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8"/>
  22.         <property name="username" value="root"/>
  23.         <property name="password" value="dabin1991@"/>
  24.     </bean>
  26.    
  27.     <bean id="jdbcTemplate" >
  28.         <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
  29.     </bean>
  31.    
  32.     <bean id="accountService" >
  33.         <property name="jdbcTemplate" ref="jdbcTemplate"/>
  34.     </bean>
  36. </beans>
复制代码

  • 测试
  1. import org.junit.Test;
  2. import org.springframework.context.ApplicationContext;
  3. import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
  5. public class MyTest {
  7.     @Test
  8.     public void test1() {
  9.         // 基于tx标签的声明式事物
  10.         ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("aop.xml");
  11.         AccountServiceImp studentService = ctx.getBean("accountService", AccountServiceImp.class);
  12.         studentService.save();
  13.     }
  14. }
复制代码

  • 测试
  1. ==开始执行sql
  2. ==结束执行sql
  3. ==准备抛出异常
  5. java.lang.RuntimeException: ==手动抛出一个异常
  7.     at com.lyc.cn.v2.day09.AccountServiceImpl.save(AccountServiceImpl.java:24)
  8.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
  9.     at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
  10.     at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  11.     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
复制代码
测试方法中手动抛出了一个异常，Spring会自动回滚事物，查看数据库可以看到并没有新增记录。
注意：默认情况下Spring中的事务处理只对RuntimeException方法进行回滚，所以，如果此处将RuntimeException替换成普通的Exception不会产生回滚效果。
下一篇我们分析基于@Transactional注解的声明式事物的的源码实现。
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