spring事務詳解（四）測試驗證
系列目錄
spring事務詳解（五）總結提高
一、引子
在第一節中我們知道spring為了支援資料庫事務的ACID四大特性，在底層原始碼中對事務定義了6個屬性：事務名稱、隔離級別、超時時間、是否只讀、傳播機制、回滾機制。其中隔離級別和傳播機制光看第一節的描述還是不夠的，需要實際測試一下方能放心且記憶深刻。
二、環境
2.1 業務模擬
模擬使用者去銀行轉賬，使用者A轉賬給使用者B，
需要保證使用者A扣款，使用者B加款同時成功或失敗回滾。
2.2 環境準備
測試環境：
mysql8+mac，測試時使用的mysql8（和mysql5.6的設定事務變數的語句不同，不用太在意）
測試準備：
建立一個數據庫test,建立一張表user_balance使用者餘額表。id主鍵，name姓名，balance賬戶餘額。
1 mysql> create database test;
2 Query OK, 1 row affected (0.05 sec)
3
4 mysql> use test;
5 Database changed
6 mysql> CREATE TABLE `user_balance` (
7 -> `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID主鍵',
8 -> `name` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
9 -> `balance` decimal(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '賬戶餘額',
10 -> PRIMARY KEY (`id`)
11 -> ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=24 DEFAULT CHARSET=utf8;
12 Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.15 sec)
初始化資料，2個賬戶都是1000元：
mysql> INSERT INTO `user_balance` VALUES ('1', '張三', '1000'), ('2', '李四', '1000');
Query OK, 2 rows affected (0.06 sec)
Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> select * from user_balance; +----+--------+---------+
| id | name | balance |
+----+--------+---------+
| 1 | 張三 | 1000 |
| 2 | 李四 | 1000 |
+----+--------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)
三、隔離級別實測
3.2 隔離級別實測
通用語句：
1.開啟/提交事務：開啟：begin/start transaction都行，提交：commit;
2.查詢事務級別：select @@transaction_isolation;
3.修改事務級別：set global transaction_isolation='read-uncommitted';
注意：修改完了後要exit退出再重新連線mysql(mysql -uroot)才能生效(這裡是模擬MySQL5.6，MySQL8有直接生效的語句)。
以下4種測試都是先設定好事務隔離級別，再做的測試，下面的測試就不再展示出來了。
3.2.1 Read Uncommitted（讀未提交）
測試步驟：
1.開啟2個會話連線mysql，會話1開始事務A，會話2開始事務B。
2.事務A中執行update把張三的餘額1000-100=900，事務A查詢結果為900。
3.此時事務A並沒有提交，事務B查詢結果也是900，即：讀取了未提交的內容（MVCC快照讀的最新版本號資料）。
如下圖（左邊的是會話1-事務A，右邊的是會話2-事務B）：
總結：明顯不行，因為事務A內部的處理資料不一定是最後的資料，很可能事務A後續再加上1000，那麼事務B讀取的資料明顯就錯了，即髒讀！
3.2.2 Read Committed（讀提交）
測試步驟：
1.開啟2個會話連線mysql，會話1開始事務A，會話2開始事務B。
2.事務A中執行update把張三的餘額1000-100=900，事務A查詢結果為900。只要事務A未提交，事務B查詢資料都沒有變化還是1000.
3.事務A提交，事務B查詢立即變成900了，即：讀已提交。
如下圖（左邊的是會話1-事務A，右邊的是會話2-事務B）：
總結：解決了髒讀問題，但此時事務B還沒提交，即出現了在一個事務中多次查詢同一sql資料不一致的情況，即不可重複讀！
3.2.3 Repeatable Read（可重讀）
測試步驟：
1.開啟2個會話連線mysql，會話1開始事務A，會話2開始事務B。
2.事務A中執行update把張三的餘額1000-100=900，事務A查詢結果為900。事務A提交，事務B查詢資料還是1000不變.
3.會話1再開始一個事務C插入一條“王五”資料，並提交，事務B查詢還是2條資料，且資料和第一次查詢一致，即：讀已提交+可重複讀。
4.會話2中的事務B也插入一條相同ID的資料，報錯：已經存在相同ID=3的資料插入失敗！，即出現了幻讀。
如下圖：
mysql支援的解決方案：
要防止幻讀，可以事務A中for update加上範圍，最終會生成間隙鎖，阻塞其它事務插入資料，並且當事務A提交後，事務B立即可以插入成功。
3.2.4 Serializable（可序列化）
測試步驟：
1.開啟2個會話連線mysql，會話1開始事務A，會話2開始事務B。
2.事務A，查詢id=2的記錄，事務B更新id=2的記錄，update操作被阻塞一直到超時（事務A提交後，事務B update可以立即執行）。
如下圖（左邊的是會話1-事務A，右邊的是會話2-事務B）：
結論：Serializable級別下，讀也加鎖！如果是行鎖（查詢一行），那麼後續對這一行的修改操作會直接阻塞等待第一個事務完畢。如果是表鎖（查詢整張表），那麼後續對這張表的所有修改操作都阻塞等待。可見僅僅一個查詢就鎖住了相應的查詢資料，效能實在是不敢恭維。
四、七種傳播機制實測
3.3.1 測試準備
環境：
spring4+mybatis+mysql+slf4j+logback,注意：日誌logback要配置：日誌列印為debug級別，這樣才能看見事務過程。如下：
1 <root level="DEBUG">
2 <appender-ref ref="STDOUT"/>
3 </root>
測試程式碼：
測試基類：BaseTest
1 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
2 import org.junit.runner.RunWith;
3 import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
4 import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
5 import study.StudyDemoApplication;
6
7 @Slf4j
8 @RunWith(SpringRunner.class)
9 @SpringBootTest(classes = StudyDemoApplication.class)
10 public class BaseTest {
11
12
13 }
測試子類：UserBalanceTest
1 import org.junit.Test;
2 import study.service.UserBalanceService;
3
4 import javax.annotation.Resource;
5 import java.math.BigDecimal;
6
7 /**
8 * @Description 使用者餘額測試類（事務）
9 * @author denny
10 * @date 2018/9/4 上午11:38
11 */
12 public class UserBalanceTest extends BaseTest{
13
14 @Resource
15 private UserBalanceService userBalanceService;
16
17 @Test
18 public void testAddUserBalanceAndUser(){
19 userBalanceService.addUserBalanceAndUser("趙六",new BigDecimal(1000));
20 }
21
22 public static void main(String[] args) {
23
24 }
25
26 }
UserBalanceImpl：
1 package study.service.impl;
2
3 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
4 import org.springframework.stereotype.Service;
5 import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
6 import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
7 import study.domain.UserBalance;
8 import study.repository.UserBalanceRepository;
9 import study.service.UserBalanceService;
10 import study.service.UserService;
11
12 import javax.annotation.Resource;
13 import java.math.BigDecimal;
14
15 /**
16 * @Description
17 * @author denny
18 * @date 2018/8/31 下午6:30
19 */
20 @Slf4j
21 @Service
22 public class UserBalanceImpl implements UserBalanceService {
23
24 @Resource
25 private UserService userService;
26 @Resource
27 private UserBalanceRepository userBalanceRepository;
28
29 /**
30 * 建立使用者
31 *
32 * @param userBalance
33 * @return
34 */
35 @Override
36 public void addUserBalance(UserBalance userBalance) {
37 this.userBalanceRepository.insert(userBalance);
38 }
39
40 /**
41 * 建立使用者並建立賬戶餘額
42 *
43 * @param name
44 * @param balance
45 * @return
46 */
47 @Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
48 @Override
49 public void addUserBalanceAndUser(String name, BigDecimal balance) {
50 log.info("[addUserBalanceAndUser] begin!!!");
51 //1.新增使用者
52 userService.addUser(name);
53 //2.新增使用者餘額
54 UserBalance userBalance = new UserBalance();
55 userBalance.setName(name);
56 userBalance.setBalance(new BigDecimal(1000));
57 this.addUserBalance(userBalance);
58 log.info("[addUserBalanceAndUser] end!!!");
59 }
60 }
如上圖所示：
addUserBalanceAndUser(){
addUser(name);//新增使用者
addUserBalance(userBalance);//新增使用者餘額}
addUserBalanceAndUser開啟一個事務，內部方法addUser也申明事務，如下：
UserServiceImpl：
1 package study.service.impl;
2
3 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
4 import org.springframework.stereotype.Service;
5 import org.springframework.transaction.annotation.Propagation;
6 import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
7 import study.domain.User;
8 import study.repository.UserRepository;
9 import study.service.UserService;
10
11 import javax.annotation.Resource;
12
13 /**
14 * @Description
15 * @author denny
16 * @date 2018/8/27 下午5:31
17 */
18 @Slf4j
19 @Service
20 public class UserServiceImpl implements UserService{
21 @Resource
22 private UserRepository userRepository;
23
24 @Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
25 @Override
26 public void addUser(String name) {
27 log.info("[addUser] begin!!!");
28 User user = new User();
29 user.setName(name);
30 userRepository.insert(user);
31 log.info("[addUser] end!!!");
32 }
33 }
3.3.2 實測
1.REQUIRED：如果當前沒有事務，就建立一個新事務，如果當前存在事務，就加入該事務，該設定是最常用的設定。
外部方法，內部方法都是REQUIRED：
如上圖所示：外部方法開啟事務，由於不存在事務，Registering註冊一個新事務；內部方法Fetched獲取已經存在的事務並使用，符合預期。
2.SUPPORTS：支援當前事務，如果當前存在事務，就加入該事務，如果當前不存在事務，就以非事務執行。
外部方法required，內部SUPPORTS。
如上圖，外部方法建立一個事務，傳播機制是required，內部方法Participating in existing transaction即加入已存在的外部事務，並最終一起提交事務，符合預期。
3.MANDATORY：支援當前事務，如果當前存在事務，就加入該事務，如果當前不存在事務，就丟擲異常
外部沒有事務,內部MANDATORY：
如上圖，外部沒有事務，內部MANDATORY，報錯，符合預期。
4.REQUIRES_NEW：建立新事務，如果存在當前事務，則掛起當前事務。新事務執行完畢後，再繼續執行老事務。
外部方法REQUIRED,內部方法REQUIRES_NEW：
如上圖，外部方法REQUIRED建立新事務,內部方法REQUIRES_NEW掛起老事務，建立新事務，新事務完畢後，喚醒老事務繼續執行。符合預期。
5.NOT_SUPPORTED：以非事務方式執行操作，如果當前存在事務，就把當前事務掛起。
外部方法REQUIRED,內部方法NOT_SUPPORTED：
如上圖，外部方法建立事務A，內部方法不支援事務，掛起事務A，內部方法執行完畢，喚醒事務A繼續執行。符合預期。
6.NEVER：以非事務方式執行，如果當前存在事務，則丟擲異常。
外部方法REQUIRED,內部方法NEVER：
如上圖，外部方法REQUIRED建立事務，內部方法NEVER如果當前存在事務報錯，符合預期。
7.NESTED：如果當前存在事務，則在巢狀事務內執行。如果當前沒有事務，則執行與REQUIRED類似的操作。
外部方法REQUIRED,內部方法NEVER：
如上圖，外部方法REQUIRED建立事務,內部方法NESTED構造一個內嵌事務並建立儲存點，內部事務執行完畢釋放儲存點，繼續執行外部事務。最終和外部事務一起commit.上圖只有一個sqlSession物件，commit時也是一個。符合預期。
注意：NESTED和REQUIRES_NEW區別？
1.回滾：NESTED在建立內層事務之前建立一個儲存點，內層事務回滾只回滾到儲存點，不會影響外層事務（真的可以自動實現嗎？❎具體見下面“強烈注意”！）。外層事務回滾則會連著內層事務一起回滾；REQUIRES_NEW構造一個新事務，和外層事務是兩個獨立的事務，互不影響。
2.提交：NESTED是巢狀事務，是外層事務的子事務。外層事務commit則內部事務一起提交，只有一次commit；REQUIRES_NEW是新事務，完全獨立的事務，獨立進行2次commit。
強烈注意：
NESTED巢狀事務能夠自己回滾到儲存點，但是巢狀事務方法中的上拋的異常，外部方法也能捕獲，那麼外部事務也就回滾了，所以如果期望實現內部巢狀異常回滾不影響外部事務，那麼需要捕獲巢狀事務的異常。如下：
1 @Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class) 2 @Override 3 public void addUserBalanceAndUser(String name, BigDecimal balance) { 4 log.info("[addUserBalanceAndUser] begin!!!"); 5 //1.新增使用者餘額--》最終會插入成功，不受巢狀回滾異常影響 6 UserBalance userBalance = new UserBalance(); 7 userBalance.setName(name); 8 userBalance.setBalance(new BigDecimal(1000)); 9 this.addUserBalance(userBalance); 10 //2.新增使用者，這裡捕獲巢狀事務的異常，不讓外部事務獲取到，不然外部事務肯定會回滾！ 11 try{ 12 // 巢狀事務@Transactional(propagation= Propagation.NESTED, rollbackFor = Exception.class)--》異常會回滾到儲存點 13 userService.addUser(name); 14 }catch (Exception e){ 15 // 這裡可根據實際情況新增自己的業務！ 16 log.error("巢狀事務【addUser】異常！",e); 17 } 18 19 log.info("[addUserBalanceAndUser] end!!!"); 20 }