Spring 事务和事务传播机制

✏️作者：银河罐头
📋系列专栏：JavaEE

🌲“种一棵树最好的时间是十年前，其次是现在”

目录

Spring 中事务的实现

Spring 中的事务操作分为两类：

  1. 编程式事务（⼿动写代码操作事务）。
  2. 声明式事务（利⽤注解⾃动开启和提交事务）。

事务在 MySQL 有 3 个重要的操作：开启事务、提交事务、回滚事务，它们对应的操作命令如下：

-- 开启事务
start transaction;
-- 业务执⾏-- 提交事务
commit;-- 回滚事务
rollback;

Spring 编程式事务

Spring ⼿动操作事务和上⾯ MySQL 操作事务类似，它也是有 3 个重要操作步骤：

开启事务（获取事务）。

提交事务。

回滚事务。

image-20230606203219409

application.properties:

spring.datasource.url= jdbc:mysql://localhost:3306/mycnblog?characterEncoding=utf8&useSSL=false
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
#设置 MyBatis
mybatis.mapper-locations=classpath:/mybatis/*Mapper.xml
#打印 MyBatis 执行的 sql
mybatis.configuration.log-impl=org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl
#因为打印 MyBatis 执行的 sql 日志级别是 debug,而默认级别是 info,所以要修改日志的默认级别为 debug
logging.level.com.example.demo=debug

package com.example.demo.controller;
import com.example.demo.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager;
import org.springframework.transaction.TransactionDefinition;
import org.springframework.transaction.TransactionStatus;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;//编程式事务@Autowiredprivate DataSourceTransactionManager transactionManager;@Autowiredprivate TransactionDefinition transactionDefinition;@RequestMapping("/del")public int del(Integer id){if(id != null && id > 0){// 开启事务TransactionStatus transactionStatus =transactionManager.getTransaction(transactionDefinition);// 业务操作: 删除用户int result = userService.del(id);System.out.println(result);// 提交事务
//            transactionManager.commit(transactionStatus);// 回滚事务transactionManager.rollback(transactionStatus);return result;}return 0;}
}

mysql> select * from userinfo;
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
| id | username | password | photo | createtime          | updatetime          | state |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
|  1 | admin    | 123456   |       | 2021-12-06 17:10:48 | 2021-12-06 17:10:48 |     1 |
|  2 | zhangsan | 123456   |       | 2023-05-29 20:10:14 | 2023-05-29 20:10:14 |     1 |
|  3 | lisi     | 123456   |       | 2023-05-29 20:27:53 | 2023-05-29 20:27:53 |     1 |
|  4 | wangwu   | 123456   |       | 2023-05-30 14:43:23 | 2023-05-30 14:43:23 |  NULL |
|  5 | wangwu2  | 123456   |       | 2023-05-30 14:44:30 | 2023-05-30 14:44:30 |     1 |
| 13 | liliu    | 123456   |       | 2023-05-30 15:57:37 | 2023-05-30 15:57:37 |     1 |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
6 rows in set (0.00 sec)

image-20230607090646410

再次查询数据库：

mysql> select * from userinfo;
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
| id | username | password | photo | createtime          | updatetime          | state |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
|  1 | admin    | 123456   |       | 2021-12-06 17:10:48 | 2021-12-06 17:10:48 |     1 |
|  2 | zhangsan | 123456   |       | 2023-05-29 20:10:14 | 2023-05-29 20:10:14 |     1 |
|  3 | lisi     | 123456   |       | 2023-05-29 20:27:53 | 2023-05-29 20:27:53 |     1 |
|  4 | wangwu   | 123456   |       | 2023-05-30 14:43:23 | 2023-05-30 14:43:23 |  NULL |
|  5 | wangwu2  | 123456   |       | 2023-05-30 14:44:30 | 2023-05-30 14:44:30 |     1 |
| 13 | liliu    | 123456   |       | 2023-05-30 15:57:37 | 2023-05-30 15:57:37 |     1 |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
6 rows in set (0.00 sec)

发现 id = 13 这条数据还在，就是因为回滚操作。

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;//编程式事务@Autowiredprivate DataSourceTransactionManager transactionManager;@Autowiredprivate TransactionDefinition transactionDefinition;@RequestMapping("/del")public int del(Integer id){if(id == null || id <= 0){return 0;}// 开启事务TransactionStatus transactionStatus = null;// 业务操作: 删除用户int result = 0;try{transactionStatus =transactionManager.getTransaction(transactionDefinition);result = userService.del(id);System.out.println("删除: " + result);// 提交事务/回滚事务transactionManager.commit(transactionStatus); // 提交事务}catch (Exception e){if(transactionStatus != null) {transactionManager.rollback(transactionStatus); // 回滚事务}}return result;}
}

Spring 声明式事务

声明式事务的实现很简单，只需要在需要的⽅法上添加 @Transactional 注解就可以实现了，⽆需⼿动 开启事务和提交事务，进⼊⽅法时⾃动开启事务，⽅法执⾏完会⾃动提交事务，如果中途发⽣了没有处理的异常会⾃动回滚事务。

@Transactional 在单元测试中使用，无论结果如何都会 rollback;

@Transactional 在 普通方法中使用，没有出现异常就会提交事务，如果出现异常才会 rollback.

@RestController
@RequestMapping("/user2")
public class UserController2 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/del")@Transactionalpublic int del(Integer id){if(id == null || id <= 0){return 0;}return userService.del(id);}
}

image-20230607093736244

image-20230607093751056

image-20230607093810036

id = 5 的这条数据 成功删除。

  • 下面来验证 "回滚"效果：
@RestController
@RequestMapping("/user2")
public class UserController2 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/del")@Transactionalpublic int del(Integer id){if(id == null || id <= 0){return 0;}int result = userService.del(id);System.out.println("删除: " + result);int num = 10/0;return result;}
}

mysql>  select * from userinfo;
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
| id | username | password | photo | createtime          | updatetime          | state |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
|  1 | admin    | 123456   |       | 2021-12-06 17:10:48 | 2021-12-06 17:10:48 |     1 |
|  2 | zhangsan | 123456   |       | 2023-05-29 20:10:14 | 2023-05-29 20:10:14 |     1 |
|  3 | lisi     | 123456   |       | 2023-05-29 20:27:53 | 2023-05-29 20:27:53 |     1 |
|  4 | wangwu   | 123456   |       | 2023-05-30 14:43:23 | 2023-05-30 14:43:23 |  NULL |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

image-20230607094625351

@Transactional 作⽤范围

@Transactional 可以⽤来修饰⽅法或类：

修饰⽅法时：需要注意只能应⽤到 public ⽅法上，否则不⽣效。

修饰类时：表明该注解对该类中所有的 public ⽅法都⽣效。

@Transactional 参数说明

image-20230607100905576

Spring 事务隔离级别

Spring 中事务隔离级别包含以下 5 种：

  1. Isolation.DEFAULT：以连接的数据库的事务隔离级别为主。
  2. Isolation.READ_UNCOMMITTED：读未提交，可以读取到未提交的事务，存在脏读。
  3. Isolation.READ_COMMITTED：读已提交，只能读取到已经提交的事务，解决了脏读，存在不可重 复读。
  4. Isolation.REPEATABLE_READ：可重复读，解决了不可重复读，但存在幻读（MySQL默认级 别）。
  5. Isolation.SERIALIZABLE：串⾏化，可以解决所有并发问题，但性能太低。

可以看出，相比于 MySQL 的事务隔离级别，Spring 的事务隔离级别只是多了⼀个 Isolation.DEFAULT（以数据库的全局事务隔离级别为主）。

image-20230607163631990

事务类型:

1.普通事务

2.只读事务，没设置事务隔离级别的情况下(可重复读) => 可以设置隔离级别

3.无事务(默认的隔离级别可重复读)

@Transactional(readOnly = true, isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
  • 再来看一个例子：
@RestController
@RequestMapping("/user2")
public class UserController2 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/del")@Transactional(readOnly = true, isolation = Isolation.SERIALIZABLE)public int del(Integer id){if(id == null || id <= 0){return 0;}int result = userService.del(id);System.out.println("删除: " + result);try {int num = 10/0;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return result;}
}

在 int num = 10/0; 语句外面加 try - catch ，事务还会 rollback 吗？

image-20230607185941608

mysql> select * from userinfo;
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
| id | username | password | photo | createtime          | updatetime          | state |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
|  1 | admin    | 123456   |       | 2021-12-06 17:10:48 | 2021-12-06 17:10:48 |     1 |
|  2 | zhangsan | 123456   |       | 2023-05-29 20:10:14 | 2023-05-29 20:10:14 |     1 |
|  3 | lisi     | 123456   |       | 2023-05-29 20:27:53 | 2023-05-29 20:27:53 |     1 |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

image-20230607190038288

事务直接提交了，没有 rollback。删除了一条数据。

声明式事务发生异常，并添加 try-catch 有可能出现异常，事务不会自动回滚，那么就会导致业务出错。

解决方案有 2 种：

1.将异常抛出去，让框架感知到异常，框架感知到异常之后会自动回滚事务。

@RestController
@RequestMapping("/user2")
public class UserController2 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/del")@Transactionalpublic int del(Integer id){if(id == null || id <= 0){return 0;}int result = userService.del(id);System.out.println("删除: " + result);try {int num = 10/0;} catch (Exception e) {throw e;}return result;}
}

image-20230607191050448

image-20230607191123723

image-20230607191147004

回滚了。

2.通过代码的方式手动回滚事务。

@RestController
@RequestMapping("/user2")
public class UserController2 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/del")@Transactionalpublic int del(Integer id){if(id == null || id <= 0){return 0;}int result = userService.del(id);System.out.println("删除: " + result);try {int num = 10/0;} catch (Exception e) {// 手动回滚事务TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();}return result;}
}

image-20230607191606380

image-20230607191706919

image-20230607191641489

手动回滚成功。

面试题：Spring 事务失效的场景有哪些？

类没有修饰符，默认是 default,

接口没有修饰符，默认是 public.

Spring 事务传播机制

Spring 事务传播机制定义了多个包含了事务的⽅法，相互调⽤时，事务是如何在这些⽅法间进⾏传递 的。

事务隔离级别是保证多个并发事务执⾏的可控性(稳定性的)，⽽事务传播机制是保证⼀个事务在多个调⽤⽅法间传递的可控性。

事务隔离级别解决的是多个事务同时调⽤⼀个数据库的问题。

image-20230607194330428

⽽事务传播机制解决的是⼀个事务在多个节点（⽅法）中传递的问题。

image-20230607194438392

事务传播机制

Spring 事务传播机制包含以下 7 种：

  1. Propagation.REQUIRED：默认的事务传播级别，它表示如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建⼀个新的事务。
  2. Propagation.SUPPORTS：如果当前存在事务，则加⼊该事务；如果当前没有事务，则以⾮事务的 ⽅式继续运⾏。
  3. Propagation.MANDATORY：（mandatory：强制性）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。
  4. Propagation.REQUIRES_NEW：表示创建⼀个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂 起。也就是说不管外部⽅法是否开启事务，Propagation.REQUIRES_NEW 修饰的内部⽅法会新开 启⾃⼰的事务，且开启的事务相互独⽴，互不⼲扰。
  5. Propagation.NOT_SUPPORTED：以⾮事务⽅式运⾏，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。
  6. Propagation.NEVER：以⾮事务⽅式运⾏，如果当前存在事务，则抛出异常。
  7. Propagation.NESTED：如果当前存在事务，则创建⼀个事务作为当前事务的嵌套事务来运⾏；如 果当前没有事务，则该取值等价于 PROPAGATION_REQUIRED。

以上7种传播机制，可根据“是否支持当前事务”的维度分为一下3类：

img

接下来我们用一个例子，来说明这3类事务传播机制的区别：

以情侣之间是否买房为例，我们将以上3类事务传播机制看作是恋爱中的3类女生类型：

  • 普通型
  • 强势型
  • 懂事型

这三类女生如下图：

img

演示事务传播机制

1.支持当前事务 Propagation.REQUIRED.

“一荣俱荣一损俱损”.

package com.example.demo.controller;
@RestController
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/add")@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)public int add(String username, String password){if(null == username || null == password || username.equals(" ") || password.equals(" ")){return 0;}UserInfo userInfo = new UserInfo();userInfo.setUsername(username);userInfo.setPassword(password);int result = userService.add(userInfo);return result;}
}

package com.example.demo.service;@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;@Autowiredprivate LogService logService;public int del(Integer id){return userMapper.del(id);}@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)public int add(UserInfo userInfo){//给用户表添加用户信息int addUserResult = userMapper.add(userInfo);System.out.println("添加用户结果: " + addUserResult);//添加日志信息Log log = new Log();log.setMessage("添加用户信息");logService.add(log);return addUserResult;}
}

package com.example.demo.service;@Service
public class LogService {@Autowiredprivate LogMapper logMapper;@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)public int add(Log log){int result = logMapper.add(log);System.out.println("添加日志结果: " + result);int num = 10/0;return result;}
}

mysql> select * from userinfo;
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
| id | username | password | photo | createtime          | updatetime          | state |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
|  1 | admin    | 123456   |       | 2021-12-06 17:10:48 | 2021-12-06 17:10:48 |     1 |
|  2 | zhangsan | 123456   |       | 2023-05-29 20:10:14 | 2023-05-29 20:10:14 |     1 |
|  3 | lisi     | 123456   |       | 2023-05-29 20:27:53 | 2023-05-29 20:27:53 |     1 |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
3 rows in set (0.01 sec)mysql>  select * from log;
Empty set (0.00 sec)

image-20230617214541900

image-20230617214646066

image-20230617214754389

算数异常，log 和 userinfo 都回滚了。

Propagation.REQUIRED：默认的事务传播级别，它表示如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建⼀个新的事务。

2.不支持当前事务 Propagation.REQUIRES_NEW.

把上面例子调用链中所有的 Propagation.REQUIRED 都改成 Propagation.REQUIRES_NEW.

预期结果是 添加日志失败，添加用户成功。

image-20230618102531362

image-20230618102821127

发现 添加用户操作也回滚了？！和预期不符。因为UserController 感知到了异常，整个调用链都回滚了。

  • 为了演示 添加日志失败，添加用户成功 这种效果。把代码稍微改动。
@RestController
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/add")@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)public int add(String username, String password){if(null == username || null == password || username.equals(" ") || password.equals(" ")){return 0;}UserInfo userInfo = new UserInfo();userInfo.setUsername(username);userInfo.setPassword(password);int result = userService.add(userInfo);return result;}
}

@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;@Autowiredprivate LogService logService;public int del(Integer id){return userMapper.del(id);}@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)public int add(UserInfo userInfo){//给用户表添加用户信息int addUserResult = userMapper.add(userInfo);System.out.println("添加用户结果: " + addUserResult);//添加日志信息Log log = new Log();log.setMessage("添加用户信息");logService.add(log);return addUserResult;}
}

@Service
public class LogService {@Autowiredprivate LogMapper logMapper;@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)public int add(Log log){int result = logMapper.add(log);System.out.println("添加日志结果: " + result);//回滚操作TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();return result;}
}

image-20230618103224050

image-20230618103242655

image-20230618103305198

日志回滚添加失败，用户没有回滚添加成功。

mysql> delete from userinfo where id = 5;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql> select * from userinfo;
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
| id | username | password | photo | createtime          | updatetime          | state |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
|  1 | admin    | 123456   |       | 2021-12-06 17:10:48 | 2021-12-06 17:10:48 |     1 |
|  2 | zhangsan | 123456   |       | 2023-05-29 20:10:14 | 2023-05-29 20:10:14 |     1 |
|  3 | lisi     | 123456   |       | 2023-05-29 20:27:53 | 2023-05-29 20:27:53 |     1 |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)
  • 把调用链中所有的 Propagation.REQUIRES_NEW 都改成 Propagation.REQUIRED.

image-20230618103948758

  • 为什么这里会报错？

日志(内层事务)要求回滚，用户(外层事务)没有感知到异常要提交事务，二者矛盾。

image-20230618104005764

image-20230618104043098

用户和日志都回滚了。

  • 对于 Propagation.REQUIRED，如果外部事物回滚，那么内部事务也会回滚。但是不会报错。
@RestController
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/add")@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)public int add(String username, String password){if(null == username || null == password || username.equals(" ") || password.equals(" ")){return 0;}UserInfo userInfo = new UserInfo();userInfo.setUsername(username);userInfo.setPassword(password);int result = userService.add(userInfo);//回滚操作TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();return result;}
}

@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;@Autowiredprivate LogService logService;public int del(Integer id){return userMapper.del(id);}@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)public int add(UserInfo userInfo){//给用户表添加用户信息int addUserResult = userMapper.add(userInfo);System.out.println("添加用户结果: " + addUserResult);//添加日志信息Log log = new Log();log.setMessage("添加用户信息");logService.add(log);return addUserResult;}
}

@Service
public class LogService {@Autowiredprivate LogMapper logMapper;@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)public int add(Log log){int result = logMapper.add(log);System.out.println("添加日志结果: " + result);return result;}
}

image-20230618105300497

没有报错。

mysql> select * from log;
Empty set (0.00 sec)mysql>  select * from userinfo;
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
| id | username | password | photo | createtime          | updatetime          | state |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
|  1 | admin    | 123456   |       | 2021-12-06 17:10:48 | 2021-12-06 17:10:48 |     1 |
|  2 | zhangsan | 123456   |       | 2023-05-29 20:10:14 | 2023-05-29 20:10:14 |     1 |
|  3 | lisi     | 123456   |       | 2023-05-29 20:27:53 | 2023-05-29 20:27:53 |     1 |
+----+----------+----------+-------+---------------------+---------------------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

而且 用户和日志都回滚。

3.嵌套事务 Propagation.NESTED.

@RestController
@RequestMapping("/user3")
public class UserController3 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/add")@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)public int add(String username, String password){if(null == username || null == password || username.equals(" ") || password.equals(" ")){return 0;}UserInfo userInfo = new UserInfo();userInfo.setUsername(username);userInfo.setPassword(password);int result = userService.add(userInfo);return result;}
}

@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;@Autowiredprivate LogService logService;public int del(Integer id){return userMapper.del(id);}@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)public int add(UserInfo userInfo){//给用户表添加用户信息int addUserResult = userMapper.add(userInfo);System.out.println("添加用户结果: " + addUserResult);//添加日志信息Log log = new Log();log.setMessage("添加用户信息");logService.add(log);return addUserResult;}
}

@Service
public class LogService {@Autowiredprivate LogMapper logMapper;@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)public int add(Log log){int result = logMapper.add(log);System.out.println("添加日志结果: " + result);//回滚操作TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();return result;}
}

预期结果：日志回滚，用户不回滚。添加日志失败，添加用户成功。

image-20230618105927945

image-20230618110039895

image-20230618110003172

总结：

1.REQUIRED

image-20230618111743988

是一个整体。如果外部事物回滚，那么内部事务也会回滚，不报错；如果内部事务回滚，那么外部事务也会回滚，报错。

2.REQUIRES_NEW

无论如何都会新建一个事务。

image-20230618112108089

外部事务和内部事务相互独立，互不影响。

3.NESTED

image-20230618112210950

虽然是嵌套关系，

但是外部事务和内部事务相互独立，互不影响。

嵌套事务 NESTED 原理

嵌套事务只所以能够实现部分事务的回滚，是因为事务中有⼀个保存点（savepoint）的概念，嵌套事务 进⼊之后相当于新建了⼀个保存点，⽽滚回时只回滚到当前保存点，因此之前的事务是不受影响的。

⽽ REQUIRED 是加⼊到当前事务中，并没有创建事务的保存点，因此出现了回滚就是整个事务回滚， 这就是嵌套事务和加⼊事务的区别。

MySQL :: MySQL 5.7 Reference Manual :: 13.3.4 SAVEPOINT, ROLLBACK TO SAVEPOINT, and RELEASE SAVEPOINT Statements

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