深刻理解 Spring 事务原理

1、事务的基本原理

Spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持，没有数据库的事务支持，spring是没法提供事务功能的。对于纯JDBC操做数据库，想要用到事务，能够按照如下步骤进行：

获取链接 Connection con = DriverManager.getConnection() 开启事务con.setAutoCommit(true/false); 执行CRUD 提交事务/回滚事务 con.commit() / con.rollback(); 关闭链接 conn.close(); 使用Spring的事务管理功能后，咱们能够再也不写步骤 2 和 4 的代码，而是由Spirng 自动完成。
那么Spring是如何在咱们书写的 CRUD 以前和以后开启事务和关闭事务的呢？解决这个问题，也就能够从总体上理解Spring的事务管理实现原理了。下面简单地介绍下，注解方式为例子

配置文件开启注解驱动，在相关的类和方法上经过注解@Transactional标识。 spring 在启动的时候会去解析生成相关的bean，这时候会查看拥有相关注解的类和方法，而且为这些类和方法生成代理，并根据@Transaction的相关参数进行相关配置注入，这样就在代理中为咱们把相关的事务处理掉了（开启正常提交事务，异常回滚事务）。 真正的数据库层的事务提交和回滚是经过binlog或者redo log实现的。 2、Spring 事务的传播属性

所谓spring事务的传播属性，就是定义在存在多个事务同时存在的时候，spring应该如何处理这些事务的行为。这些属性在TransactionDefinition中定义，具体常量的解释见下表：

常量名称 常量解释

• PROPAGATION_REQUIRED 支持当前事务，若是当前没有事务，就新建一个事务。这是最多见的选择，也是 Spring 默认的事务的传播。
• PROPAGATION_REQUIRES_NEW 新建事务，若是当前存在事务，把当前事务挂起。新建的事务将和被挂起的事务没有任何关系，是两个独立的事务，外层事务失败回滚以后，不能回滚内层事务执行的结果，内层事务失败抛出异常，外层事务捕获，也能够不处理回滚操做
• PROPAGATION_SUPPORTS 支持当前事务，若是当前没有事务，就以非事务方式执行。
• PROPAGATION_MANDATORY 支持当前事务，若是当前没有事务，就抛出异常。
• PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 以非事务方式执行操做，若是当前存在事务，就把当前事务挂起。
• PROPAGATION_NEVER 以非事务方式执行，若是当前存在事务，则抛出异常。
• PROPAGATION_NESTED 若是一个活动的事务存在，则运行在一个嵌套的事务中。若是没有活动事务，则按REQUIRED属性执行。它使用了一个单独的事务，这个事务拥有多个能够回滚的保存点。内部事务的回滚不会对外部事务形成影响。它只对DataSourceTransactionManager事务管理器起效。

3、数据库隔离级别

隔离级别 隔离级别的值 致使的问题

1. Read-Uncommitted 0 致使脏读
2. Read-Committed 1 避免脏读，容许不可重复读和幻读
3. Repeatable-Read 2 避免脏读，不可重复读，容许幻读
4. Serializable 3 串行化读，事务只能一个一个执行，避免了脏读、不可重复读、幻读。执行效率慢，使用时慎重 脏读：一事务对数据进行了增删改，但未提交，另外一事务能够读取到未提交的数据。若是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做，第一次读操做和第二次操做之间，另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：第一个事务对必定范围的数据进行批量修改，第二个事务在这个范围增长一条数据，这时候第一个事务就会丢失对新增数据的修改。

总结：

隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，可是对并发性能的影响也越大。

大多数的数据库默认隔离级别为 Read Commited，好比 SqlServer、Oracle

少数数据库默认隔离级别为：Repeatable Read 好比： MySQL InnoDB

4、Spring中的隔离级别

常量 解释

• ISOLATION_DEFAULT 这是个 PlatfromTransactionManager 默认的隔离级别，使用数据库默认的事务隔离级别。另外四个与 JDBC 的隔离级别相对应。
• ISOLATION_READ_UNCOMMITTED 这是事务最低的隔离级别，它充许另一个事务能够看到这个事务未提交的数据。这种隔离级别会产生脏读，不可重复读和幻像读。
• ISOLATION_READ_COMMITTED 保证一个事务修改的数据提交后才能被另一个事务读取。另一个事务不能读取该事务未提交的数据。
• ISOLATION_REPEATABLE_READ 这种事务隔离级别能够防止脏读，不可重复读。可是可能出现幻像读。
• ISOLATION_SERIALIZABLE 这是花费最高代价可是最可靠的事务隔离级别。事务被处理为顺序执行。

5、事务的嵌套 经过上面的理论知识的铺垫，咱们大体知道了数据库事务和spring事务的一些属性和特色，接下来咱们经过分析一些嵌套事务的场景，来深刻理解spring事务传播的机制。

假设外层事务 Service A 的 Method A() 调用 内层Service B 的 Method B()

PROPAGATION_REQUIRED(spring 默认)

若是ServiceB.methodB() 的事务级别定义为 PROPAGATION_REQUIRED，那么执行 ServiceA.methodA() 的时候spring已经起了事务，这时调用 ServiceB.methodB()，ServiceB.methodB() 看到本身已经运行在 ServiceA.methodA() 的事务内部，就再也不起新的事务。

假如 ServiceB.methodB() 运行的时候发现本身没有在事务中，他就会为本身分配一个事务。

这样，在 ServiceA.methodA() 或者在 ServiceB.methodB() 内的任何地方出现异常，事务都会被回滚。

PROPAGATION_REQUIRES_NEW

好比咱们设计 ServiceA.methodA() 的事务级别为 PROPAGATION_REQUIRED，ServiceB.methodB() 的事务级别为 PROPAGATION_REQUIRES_NEW。

那么当执行到 ServiceB.methodB() 的时候，ServiceA.methodA() 所在的事务就会挂起，ServiceB.methodB() 会起一个新的事务，等待 ServiceB.methodB() 的事务完成之后，它才继续执行。

他与 PROPAGATION_REQUIRED 的事务区别在于事务的回滚程度了。由于 ServiceB.methodB() 是新起一个事务，那么就是存在两个不一样的事务。若是 ServiceB.methodB() 已经提交，那么 ServiceA.methodA() 失败回滚，ServiceB.methodB() 是不会回滚的。若是 ServiceB.methodB() 失败回滚，若是他抛出的异常被 ServiceA.methodA() 捕获，ServiceA.methodA() 事务仍然可能提交(主要看B抛出的异常是否是A会回滚的异常)。

PROPAGATION_SUPPORTS

假设ServiceB.methodB() 的事务级别为 PROPAGATION_SUPPORTS，那么当执行到ServiceB.methodB()时，若是发现ServiceA.methodA()已经开启了一个事务，则加入当前的事务，若是发现ServiceA.methodA()没有开启事务，则本身也不开启事务。这种时候，内部方法的事务性彻底依赖于最外层的事务。

PROPAGATION_NESTED

如今的状况就变得比较复杂了, ServiceB.methodB() 的事务属性被配置为 PROPAGATION_NESTED, 此时二者之间又将如何协做呢? 
ServiceB#methodB 若是 rollback, 那么内部事务(即 ServiceB#methodB) 将回滚到它执行前的 SavePoint 而外部事务(即 ServiceA#methodA) 能够有如下两种处理方式:

a、捕获异常，执行异常分支逻辑

void methodA() { 

        try { 

            ServiceB.methodB(); 

        } catch (SomeException) { 

            // 执行其余业务, 如 ServiceC.methodC(); 

        } 

    }

这种方式也是嵌套事务最有价值的地方, 它起到了分支执行的效果, 若是 ServiceB.methodB 失败, 那么执行 ServiceC.methodC(), 而 ServiceB.methodB 已经回滚到它执行以前的 SavePoint, 因此不会产生脏数据(至关于此方法从未执行过), 这种特性能够用在某些特殊的业务中, 而 PROPAGATION_REQUIRED 和 PROPAGATION_REQUIRES_NEW 都没有办法作到这一点。

b、 外部事务回滚/提交 代码不作任何修改, 那么若是内部事务(ServiceB#methodB) rollback, 那么首先 ServiceB.methodB 回滚到它执行以前的 SavePoint(在任何状况下都会如此), 外部事务(即 ServiceA#methodA) 将根据具体的配置决定本身是 commit 仍是 rollback

另外三种事务传播属性基本用不到，在此不作分析。

6、总结

对于项目中须要使用到事务的地方，我建议开发者仍是使用spring的TransactionCallback接口来实现事务，不要盲目使用spring事务注解，若是必定要使用注解，那么必定要对spring事务的传播机制和隔离级别有个详细的了解，不然极可能发生意想不到的效果。