# Spring事务

作者：Ethan.Yang
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相关源码参考: Spring源码中文注释仓库5.3.x分支 (opens new window)

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 是无法提供事务功能的。

# 1. 事务基本概念

事务(Transaction)是访问并可能更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元(unit)。

特点

原子性

一个事务是一个不可分割的工作单位, 事务中包括的诸操作要么都做, 要么都不做。
一致性

事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。
隔离性

一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
持久性

一个事务一旦提交, 它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。

# 2. 事务的基本原理

对于JDBC操作数据库可以按如下步骤操作

获取连接

Connection con = DriverManager.get Connection()
开启事务

con.setAutoCommit(true/false);
执行业务代码CRUD
提交事务/回滚事务

con.commit() / con.rollback()
关闭连接

conn.close()

在使用 Spring 事务管理后, 2和4步骤由spring完成, 以注解使用方式为例, 使用 @Transactional 标记对应的类或者方法。那么怎么实现2 4操作得了? 结合上节 AOP 的思想, 很容易理解, 在 Spring 启动时会扫描这些被标记的类或者方法为其生成代理类, 其中开启事务以及事务回滚都是由代理类完成的, 代理类也只是基于数据库的事务进行操作, 本质上是由数据库通过binlog或者redo logo实现的。

# 3. Spring事务的传播特性

事务的传播特性就是在有多个数据库事务时, Spring如何处理这些事务, 其中前三个较为常用

属性名（Propagation）	作用说明
`REQUIRED`（默认）	如果当前存在事务，则加入；如果没有，则新建一个事务。
`REQUIRES_NEW`	总是新建一个事务，如果存在事务，暂停当前事务。
`NESTED`	如果当前存在事务，则创建嵌套事务撤销点, 在回滚时可以局部回滚，不影响外层事务整体。否则行为类似 `REQUIRED`。
`SUPPORTS`	如果存在事务则加入事务；如果没有事务，则以非事务方式执行。
`NOT_SUPPORTED`	总是以非事务方式执行，如果当前有事务，则挂起当前事务。
`NEVER`	必须在没有事务的情况下执行；如果当前有事务则抛出异常。
`MANDATORY`	必须存在事务，否则抛出异常。

NESTED需要注意的事, 可以部分回滚, 有嵌套事务时可以只回滚子事务, 而主事务依旧执行

以ServiceA.methodA 调用 ServiceB.methodB 为例

如果A B都是REQUIRED, 当执行到mb时, mB会使用和mA的事务

如果A是REQUIRED, B是REQUIRES_NEW, mB会新建一个事务, 并暂停mA的事务

如果A是REQUIRED, B C都是NESTED, 如下代码

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public void A() {
    try {
        B();  // B 是 NESTED
    } catch (Exception e) {
        C();  // C 是 NESTED
    }
}
// B异常会执行C, 而不会使外层事务A回滚, BC都是在A的事务中加了各自的撤销点用于局部回滚

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# 4. 数据库的隔离级别

数据库事务的隔离级别（Isolation Level）用于控制多个事务并发执行时对数据库数据可见性的控制程度。

READ UNCOMMITTED（读未提交）
- 定义：一个事务可以读取另一个事务尚未提交的数据。
- 问题：
  - 可能发生脏读：读取到另一个事务尚未提交的数据，如果那个事务回滚了，就读取到了无效数据。
- 并发性：最高（因为几乎不加锁）
- 一致性：最弱
READ COMMITTED（读已提交）
- 定义：一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据。
- 能防止的问题：防止脏读。
- 可能的问题：
  - 可能发生不可重复读：同一个事务中多次读取同一条数据，结果可能不一致（因为其他事务可能已经修改并提交）。
- 数据库支持：这是大多数数据库（如 Oracle、SQL Server）的默认隔离级别。
REPEATABLE READ（可重复读）
- 定义：在同一个事务中，多次读取同一条记录，读取结果始终一致（除非自己修改）。
- 能防止的问题：
  - 防止脏读、不可重复读。
- 可能的问题：
  - 可能发生幻读：事务中两次相同条件的查询，结果集不一样，因为其他事务可能插入了新数据。
- 数据库支持：MySQL InnoDB 的默认隔离级别就是 REPEATABLE READ。
SERIALIZABLE（可串行化）
- 定义：强制事务串行执行，相当于在每条数据上加锁，保证最高的一致性。
- 能防止的问题：
  - 防止脏读、不可重复读、幻读。
- 缺点：
  - 并发性能最差，容易产生大量锁等待和死锁。
- ** 使用场景**：对一致性要求极高的关键场景，如银行转账、库存扣减等高价值数据操作。

# 5. Spring 中的隔离级别

常量（`Isolation`）	对应数据库隔离级别	说明描述	可防止的问题
`Isolation.DEFAULT`	使用数据库默认隔离级别	Spring 不做额外控制，采用底层数据库的默认设置（如 MySQL 是 REPEATABLE READ）	取决于底层数据库
`Isolation.READ_UNCOMMITTED`	读未提交	可以读取未提交数据，存在脏读	无
`Isolation.READ_COMMITTED`	读已提交	只能读取已提交数据，防止脏读	✔ 脏读
`Isolation.REPEATABLE_READ`	可重复读	防止不可重复读，同一事务多次读相同数据结果一致	✔ 脏读、✔ 不可重复读
`Isolation.SERIALIZABLE`	串行化	最严格，事务串行执行，完全避免并发问题	✔ 脏读、✔ 不可重复读、✔ 幻读

# 6. Spring 事务 API总览

JdbcTemplate - 这是经典的也是最常用的 Spring 对于JDBC 访问的方案。这也是最低级别的封装,其他的工作模式事实上在底层使用了 JdbcTemplate 作为其底层的实现基础。

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