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2023-10-01
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spring中开启事务

# Spring中开启事务

# 什么是事务

在编程中，事务（Transaction）是指一个包含了一组操作或步骤的程序单元，这些操作或步骤被封装在一起作为一个单独的执行单元来执行。更简单的说就是，一个有若干操作的集合。执行后，它们要么一起成功，要么一起失败。

# 事务的特性

事务有四大特性（ACID），原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）四个属性，这些属性被称为ACID属性。

  • 原子性：事务被视为不可分割的最小单元，事务的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚。
  • 隔离性：事务的执行不会影响其他事务的执行。
  • 持久性：一旦事务提交，其修改的效果就是永久性的。
  • 一致性：事务的执行不能破坏数据库数据的完整性和一致性（必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态）。

# Spring中的事务

在简单的了解事务后，接下来看看在Spring中如何实现事务。

Spring 支持两种类型的事务：声明式事务和编程式事务。

# 编程式事务

它一种通过编程方式控制事务边界的方法，它提供了更加灵活的事务控制方式，允许开发人员根据业务需求自定义事务的边界——由开发人员手动控制事务的开启、提交和回滚，以实现对事务的精细控制。

Spring提供了PlatformTransactionManager接口和TransactionTemplate类来实现编程式事务管理。

开发人员可以通过注入TransactionTemplate实例，并使用该实例的execute方法来执行包含事务操作的业务逻辑。

  • 以下是通过TransactionTemplate类来实现事务管理的方法
@Autowired
private TransactionTemplate transactionTemplate;

public void updateUser(User user) {
    try {
        transactionTemplate.execute(status -> {
            // 在事务中执行业务逻辑
            // ...
            return null;
        });
    } catch (Exception e) {
        // 发生异常时回滚事务
        transactionTemplate.rollback(status -> {
            // 回滚事务
            return null;
        });
    }
}
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而PlatformTransactionManager接口定义了3个基本的事务操作方法，具体的实现都是由不同的子类来实现的。它有众多实现，但是我们并不需要掌握这些具体实现类的用法，我们只需要掌握好 PlatformTransactionManager 的用法即可。例如：如果你使用的是 JDBC 那么可以将 DataSourceTransactionManager 作为事务管理器。

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {
  TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
  void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
  void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}
// 源码
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  • 以下是使用PlatformTransactionManager的实现类DataSourceTransactionManager（springboot内置的）来实现编程式事务
@Autowired
    private DataSourceTransactionManager transactionManager;

    public void updateName(){
        // 定义事务属性
        DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();
        // 获取事务状态
        TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(def);
        try {
            // 在此处执行数据库操作或其他业务逻辑
            String username = "ready to one+1";
            Integer num = 1;
            workersMapper.updateUserName(username, num);
            int res = 1/0;
            // 提交事务
            transactionManager.commit(status);

        } catch (Exception e) {
            // 发生异常时回滚事务
            transactionManager.rollback(status);
        }
    }
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上述例子中，会发生异常ArithmeticException，从而导致事务回滚，不会对数据库进行更新。

以上就是编程式事务，可以发现——它将事务的控制跟业务代码混合在了一起，这一定程度上增加了代码的复杂性。且在每个操作前后都需要手动调用事务管理器的方法，这可能会增加出错的可能性。如果在一些业务复杂的情况下，该情况尤为明显。

因此，对于复杂的业务逻辑，通常建议使用声明式事务管理，因为它更简洁、更易于管理。

# 声明式事务

使用声明式事务——首先，需要在Spring的配置文件中配置一个PlatformTransactionManager的实现，例如DataSourceTransactionManager。然后，可以在需要使用事务的方法或类上添加注解，例如@Transactional注解，来开启事务。

  • 配置事务管理器
@Configuration
public class AppConfig {
    
    @Autowired
    private DataSource dataSource;

    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManager() {
        return new DataSourceTransactionManager(dataSource);
    }
}
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  • 通过注解来开启事务
		@Transactional
    public void test(){
        String username = "part+1";
        Integer num = 1;
        workersMapper.updateUserName(username, num);
        int res = 1/0;
    }
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@Transactional注解开启了事务，test方法在事务的保护下执行，如果在执行过程中出现了异常，事务会被自动回滚。

以上就是spring中使用事务的两种方式

# @Transactional实现原理

  • 它是声明式事务，它是不侵入代码的，之所以有这个特性，是跟它实现的原理有关

@Transactional注解的逻辑是通过动态代理来实现的，而生成这个动态代理类分成了两步： 1、向spring容器注册事务相关的切面逻辑 2、根据切面逻辑生成动态代理

当一个方法被标记为 @Transactional 时，Spring 会创建一个代理对象（JDK 动态代理或 CGLIB 代理），这个代理对象会在方法调用前开启事务，在方法调用后提交或回滚事务。

动态代理为标注了@Transactional注解的方法增加切面逻辑，而事务的上下文包括数据库链接都是通过ThreadLocal来传递。

具体的执行则是通过反射实现。

Java 反射（Reflection）是一种强大的机制，允许程序在运行时检查和操作类、字段、方法和构造函数等类的内部结构。通过反射，你可以在运行时获取类的信息，并且可以动态地调用方法、访问字段、创建对象等。这种能力使得 Java 反射在很多场景下非常有用，比如框架开发、动态代理、插件系统等。

# 注意事项

使用注解@Transactional会有失效的情况，主要可以分为以下三大类：

# 代理不生效

  1. 在同一类中调用该类的另一方法，另一方法的事务不会生效，因为同一类中方法相互调用不会被方法拦截器拦截到，因此没有经过Spring的代理类。默认只有在外部调用事务才会生效。即相同类里边，A 方法没有事务，B 方法有事务，A 方法调用 B 方法，则 B 方法的事务会失效。
  2. 被final或static修饰的方法，也无法生效
  3. 使用的方法为非public方法
  4. 当前类没被spring管理，换句话说就是，没有在类上标注@Service、@Component等注解，这个类就不会被加载成一个Bean，这个类就不会被Spring管理了，事务就失效了。

关于final的原因

  • 不可重写：final 方法不能被子类重写。这意味着即使通过 JDK 动态代理或 CGLIB 代理生成了代理类，代理类也无法覆盖 final 方法。

关于static的原因：

  • 不属于对象：static 方法属于类而不是对象。代理对象是针对对象的，因此无法拦截 static 方法的调用。

Spring 使用代理模式来拦截带有 @Transactional 注解的方法调用，并在方法调用前后插入事务管理的逻辑。因此，只有被 Spring 管理的类（即由 Spring 容器创建和管理的 Bean）才能正确地应用 @Transactional 注解。如果一个类没有被 Spring 管理，@Transactional 注解就会失效。

# 框架或底层不支持

  1. spring的事务注解@Transactional只能应用到 public 方法上才会有效。其他类型(如：private)的方法虽然不报错，但不会生效。
  2. 多线程调用
  3. 数据库本身不支持事务

@Transactional 注解只能应用到 public 方法上才会有效，这是由 Spring AOP 的实现机制决定的。

下面是简要解释：

Spring AOP 的设计决策之一是只支持 public 方法。主要原因如下：

  • 代理对象的可见性：代理对象需要能够访问目标方法，public 方法是最容易被访问的。
  • 一致性：确保所有被代理的方法都具有相同的可见性，避免混淆和潜在的问题。
  • 性能：public 方法的代理实现更为简单和高效。

# 使用不当

  1. 异常被方法内部try catch捕获，未抛出
  2. rollbackFor属性设置错误
  3. 设置不支持事务

建议事务注解 @Transactional 一般添加在实现类上，而不要定义在接口上，如果加在接口类或接口方法上时，只有配置基于接口的代理这个注解才会生效。

# 关于不建议使用@Transactional

在阿里的开发手册中可以看到，它是不推荐使用@transactional注解的。因为它会有很多注意事项，一不注意就会导致事务失效，且还容易导致接口效率变慢————比如：方法中涉及到远程方法调用，或者方法中涉及到多个读操作。甚至出错，不容易排查，比如：方法中不小心捕获了异常，没有抛出，或者是抛出了异常是非受检异常，导致事务无法回滚。尤其是在复杂系统中。

个人认为其根本原因在于@transactional锁的粒度太大导致的。以下是2个例子：

# 受检异常例子

下面是一个伪代码

@Transactional
public 某个结算任务(支付参数) throws ParseException{
    // 前置检查
  	xxxx
     for(){
       .....
     }
  ....
}
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如果参数中，带有日期字段，如果在这执行途中抛出了解析异常，该方法是不会回滚的。如果它的偏差只有几分钱，你可能不会注意到，因为该方法不会报错。日期月累下来，突然某一天要结算时，你会发现差额会异常的大。

因为解析异常是受检异常，即使抛出也不会回滚。

当然，它的解决方法也有，比如，加上rollbackFor属性

@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
public 某个结算任务(支付参数) throws ParseException{
    // 前置检查
  	xxxx
     for(){
       .....
     }
  ....
}
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这样一来就变成了任何异常都会回滚，当然你也可以指定更细粒度的异常。

# 远程调用例子

以下的事务可以正常实现，但遇到流量高峰期，会导致系统异常缓慢：

@Transactional(rollbackFor=Biz.class)
public Boolean service(){
  	queryTable1();
  	
  // 下列三个是 外部服务调用
  	outerServiceA();
  	outerServiceB();
  	outerServiceC();
  	
  	updateTable1();
  	updateTable2();
  
  	return true;
}
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如果外部服务异常，返回就会很慢，但因为之前就已经开启了事务，所以queryTable1()方法，会造成大量事务，大量的锁堆积在数据库，从而影响其他服务对数据库的访问，导致整个系统响应很低，甚至于说系统垮掉。

当然解决方案也是有的，比如使用编程式事务：

@Resource
private TransactionTemplate transactionTemplate;

@Transactional(rollbackFor=Biz.class)
public Boolean service(){
  	queryTable1();
  	
  // 下列三个是 外部服务调用
  	outerServiceA();
  	outerServiceB();
  	outerServiceC();
  	
  	//5.事务统一处理
    transactionTemplate.execute((transactionstatus)->-
      try{
          //事务尽可能尽可能的小
          updateTable1();
          updateTable2();
      }catch (Exception e){
          transactionStatus.setRollbackOnly();
          log.error("[服务] 更新错误!",e);

      }
       return transactionStatus;                     
    });
  	return true;
}
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以上的目的是为了提高事务的精确度，这也是不提倡用注解事务的原因，它的粒度太大了。

有人可能会说，把更新的方法抽离出来，再使用@transactional可以吗？当然可以的，但前提是你别在本类中调用，否则它无法生效。

当然，如果你可以保证事务的粒度，使用注解@transactional也没事，毕竟官网是推荐使用它的，因为它的的确确很方便。

上次更新: 2025/04/23, 16:23:16
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