Spring：深入理解 Spring 事务原理

Spring 事务

  Spring 框架支持两种主要的事务管理方式：编程式事务（Programmatic Transaction Management）和声明式事务（Declarative Transaction Management）。

1.编程式事务
  编程式事务管理指的是在代码中显式地控制事务的边界和生命周期。这通常意味着你需要手动调用事务管理的 API 来开始、提交或回滚事务。Spring 提供了 PlatformTransactionManager 接口作为编程式事务管理的基础。开发者需要手动编写代码来调用这个接口的方法，例如 getTransaction(), commit(), rollback() 等。
  不过，由于编程式事务管理需要开发者在代码中显式地管理事务，这增加了代码的复杂性，并且可能导致错误（比如忘记提交或回滚事务）。因此，编程式事务管理在 Spring 应用中不太常用。

编程式事务示例：

@Service  
public class MyService {  private final PlatformTransactionManager transactionManager;  @Autowired  public MyService(PlatformTransactionManager transactionManager) {  this.transactionManager = transactionManager;  }  public void executeInTransaction() {  DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();  // 设置隔离级别、传播行为等（如果需要）  // def.setIsolationLevel(TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED);  TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(def);  try {  // 在这里执行数据库操作...  // 如果需要回滚，可以调用 transactionManager.rollback(status);  // 如果一切顺利，提交事务 transactionManager.commit(status);  } catch (Exception ex) {  transactionManager.rollback(status);  throw ex;  }  }  
}在使用编程式事务处理的过程中，利用DefaultTransactionDefinition对象来持有事务处理属性。同时，在创建事务的过程中得到一个TransactionStatus对象，然后通过直接调用transactionManager对象 的commit()和rollback()方法来完成事务处理。

2.声明式事务
  声明式事务管理则是一种更为方便和推荐的方式。开发者通过注解（如 @Transactional）或 XML 配置来声明哪些方法需要事务支持，而不需要在代码中显式地管理事务。Spring 容器会自动为这些方法添加事务管理逻辑。
  在 Spring 中，声明式事务管理通常是通过 AOP（面向切面编程）来实现的。Spring 容器在运行时为需要事务支持的方法创建一个代理对象，当这些方法被调用时，代理对象会自动添加事务管理逻辑。
  使用 @Transactional 注解是最常见的声明式事务管理方式。你可以将 @Transactional 注解添加到类、接口或方法上，以指定哪些方法需要事务支持。此外，你还可以使用 @EnableTransactionManagement 注解来启用声明式事务管理，并通过配置事务管理器（如 DataSourceTransactionManager 或 JpaTransactionManager）来定义事务的属性（如传播行为、隔离级别等）。

@Configuration  
public class AppConfig {  @Autowired  private DataSource dataSource; // 假设已经定义了一个DataSource bean  @Bean  public PlatformTransactionManager transactionManager() {  return new DataSourceTransactionManager(dataSource);  }  
}

Spring事务传播行为

以下是Spring中七种事务传播行为的详细解释：

①.PROPAGATION_REQUIRED（默认）
1.如果当前没有事务，就新建一个事务。
2.如果当前存在事务，就加入这个事务。
这是最常见的选择。

@Service  
public class UserService {  @Autowired  private UserRepository userRepository;  @Transactional  public void createUser(User user) {  userRepository.save(user);  // 其他业务逻辑...  }  
}

②.PROPAGATION_SUPPORTS
1.如果当前没有事务，就以非事务方式执行。
2.如果当前存在事务，就加入这个事务。
  也就是说，方法是否在一个事务中运行是无关紧要的，如果方法运行在事务上下文中，那么它就使用这个事务；否则，方法就作为非事务性代码来执行。

@Service  
public class UserService {  @Autowired  private UserRepository userRepository;  @Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)  public void createUserIfNotInTransaction(User user) {  userRepository.save(user);  // 其他业务逻辑...  }  
}

③.PROPAGATION_MANDATORY
1.如果当前没有事务，就抛出异常。
2.如果当前存在事务，就加入这个事务。
该设置使得事务性上下文必须已经存在，否则，一个事务性异常将被抛出。

@Service  
public class UserService {  @Autowired  private UserRepository userRepository;  @Transactional(propagation = Propagation.MANDATORY)  public void createUserMandatory(User user) {  userRepository.save(user);  // 其他业务逻辑...  }  
}

④.PROPAGATION_REQUIRES_NEW
1.如果当前没有事务，就新建一个事务。
2.如果当前存在事务，把当前事务挂起，并且自己创建一个新的事务给自己使用。
  这个设置总是新建一个事务，并且如果当前已经存在一个事务，就把这个存在的事务挂起起来。也就是说，不管外部方法是否开启事务，Propagation.REQUIRES_NEW修饰的内部方法会起一个新的事务。

@Service  
public class UserService {  @Autowired  private UserRepository userRepository;  @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)  public void createUserInNewTransaction(User user) {  userRepository.save(user);  // 其他业务逻辑...  }  
}

⑤.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED
1.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。
总是以非事务性方式执行，并挂起任何存在的事务。

@Service  
public class UserService {  @Autowired  private UserRepository userRepository;  @Transactional(propagation = Propagation.NOT_SUPPORTED)  public void createUserWithoutTransaction(User user) {  userRepository.save(user);  // 其他业务逻辑...  }  
}

⑥.PROPAGATION_NEVER
1.以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常。
  这是Propagation.NOT_SUPPORTED的反面设置，它总是以非事务性方式执行，如果存在一个活动事务，则抛出异常。

@Service  
public class UserService {  @Autowired  private UserRepository userRepository;  @Transactional(propagation = Propagation.NEVER)  public void createUserNever(User user) {  userRepository.save(user);  // 其他业务逻辑...  }  
}

⑦.PROPAGATION_NESTED
1.如果当前没有事务，就新建一个事务。
2.如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。
  如果一个活动的事务存在，则运行在一个嵌套的事务中。嵌套的事务可以独立于当前事务进行提交或回滚。如果嵌套事务失败，则它可以被回滚，而外部事务可以继续。

@Service  
public class UserService {  @Autowired  private UserRepository userRepository;  @Transactional(propagation = Propagation.NESTED)  public void createUserNested(User user) {  userRepository.save(user);  // 其他业务逻辑...  }  
}

Spring事务的隔离级别

先来了解一下数据库中的隔离级别
1.读未提交（Read Uncommitted）：
值/等级：最低隔离级别。
特性：一个事务可以读取另一个事务未提交的数据。这可能导致脏读、不可重复读和幻读等问题。

2.读已提交（Read Committed）：
值/等级：较读未提交更高的隔离级别。
特性：一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据。这避免了脏读问题，但在并发情况下，可能会出现不可重复读和幻读。

3.可重复读（Repeatable Read）：
值/等级：在某些数据库系统（如MySQL的InnoDB引擎）中是默认的隔离级别。
特性：一个事务在整个过程中可以多次读取同一数据，并且每次读取的结果都相同。这避免了不可重复读和脏读，但在并发情况下，可能会出现幻读。

4.序列化（Serializable）：
值/等级：最高的隔离级别。
特性：事务串行执行，避免了脏读、不可重复读和幻读问题。但并发性能较差，通常只在特殊情况下使用。

脏读：一事务对数据进行了增删改，但未提交，另一事务可以读取到未提交的数据。如果第一个事务这时候回滚了，那么第二个事务就读到了脏数据。不可重复读：一个事务中发生了两次读操作，第一次读操作和第二次操作之间，另外一个事务对数据进行了修改，这时候两次读取的数据是不一致的。幻读：第一个事务对一定范围的数据进行批量修改，第二个事务在这个范围增加一条数据，这时候第一个事务就会丢失对新增数据的修改。

总结：
1.隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大。
2.大多数的数据库默认隔离级别为 Read Commited，比如 SqlServer、Oracle
3.少数数据库默认隔离级别为：Repeatable Read 比如：MySQL InnoDB

  在Spring框架中，事务的隔离级别定义了事务之间如何相互影响，特别是它们如何并发地访问数据库资源。Spring支持五个事务隔离级别，这些级别与JDBC规范中定义的隔离级别相对应。以下是这些隔离级别的详细说明：

①.ISOLATION_DEFAULT（默认隔离级别）:
使用数据库默认的隔离级别。这取决于底层数据库系统。

②.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED（读取未提交）:
这是最低的隔离级别。它允许一个事务读取另一个事务尚未提交的数据。这可能导致几个问题，如脏读（dirty read）、不可重复读（non-repeatable read）和幻读（phantom read）。

③.ISOLATION_READ_COMMITTED（读取已提交）:
这是大多数数据库系统的默认隔离级别（但不是所有）。它确保一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据。这可以防止脏读，但在高并发情况下，可能会导致不可重复读和幻读。

④.ISOLATION_REPEATABLE_READ（可重复读）:
这是MySQL的默认隔离级别（对于InnoDB存储引擎）。它确保在同一个事务中多次读取同一数据时，结果都是一致的。这解决了不可重复读的问题，但仍然可能出现幻读。

⑤.ISOLATION_SERIALIZABLE（可串行化）:
这是最高的隔离级别。它通过强制事务串行执行来避免脏读、不可重复读和幻读。但这也意味着它会导致性能下降，因为事务必须等待其他事务完成才能开始。

在Spring中，可以使用@Transactional注解的isolation属性来指定事务的隔离级别。

@Service  
public class MyService {  @Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)  public void myTransactionalMethod() {  // ... 方法体 ...  }  
}
在上面的例子中，myTransactionalMethod方法将在READ_COMMITTED隔离级别下运行。

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