小牛帶你走進Spring的事務
摘要
本文摘抄了Spring事務相關的一些理論，主要講述事務的特性、事務的傳播行為、事務的隔離規則。
關鍵詞： 事務特性 , 事務傳播 ， 事務隔離
一、什麼是事務
事務是用來保證資料的完整性和一致性，正如金錢轉賬，金錢總數不會增加也不會減少。
資料庫 事務管理有四個特性（ACID）：
特性描述原子性（Atomicity）事務作為一個整體被執行，要麼全部被執行，要麼都不執行。一致性（Consistency）事務應確保資料的狀態從一個一致狀態轉變為另一個一致狀態，資料不應該被破壞。隔離性（Isolation）多個事務併發執行時，一個事務的執行不應影響其他事務的執行。永續性（Durability）已被提交的事務對資料的修改應該永久性的。
二、Spring事務管理器
1. 事務管理介面
Spring中定義了事務管理的總介面PlatformTransactionManager，該介面定義了以下幾個介面來管理事務：
getTransaction() - 獲取事務狀態（TransactionStatus），該事務由（TransactionDefinition定義）
commit() - 提交事務
rollback() - 回滾事務
Spring不直接管理事務，而是提供一個事務管理介面，由其他平臺（如JDBC、Hibernate）自己實現事務管理。
幾個具體的事務：
事務名稱管理器類說明JDBC事務org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager通過呼叫java.sql.Connection來管理事務Hibernateorg.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager事務管理由org.hibernate.Transaction物件負責Java持久化API事務（JPA）org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManagerJpaTransactionManager與由工廠（javax.persistence.EntityManagerFactory）所產生的JPA EntityManager合作來構建事務Java原生API事務org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManagerJtaTransactionManager將事務管理的責任委託給javax.transaction.UserTransaction和javax.transaction.TransactionManager物件（ 允許在多個數據庫之間管理多個事務 ）
關於JTA，參考Java中的事務——JDBC事務和JTA事務
（Spring事務管理器）
2. 事務管理與AOP
Spring通過AOP攔截所有需要事務管理的業務處理方法。
三、Spring事務屬性
Spring事務有幾個屬性，TransactionDefinition介面可以體現出來：
public interface TransactionDefinition {
// 事務傳播行為定義
int PROPAGATION_REQUIRED = 0;
int PROPAGATION_SUPPORTS = 1;
int PROPAGATION_MANDATORY = 2;
int PROPAGATION_REQUIRES_NEW = 3;
int PROPAGATION_NOT_SUPPORTED = 4;
int PROPAGATION_NEVER = 5;
int PROPAGATION_NESTED = 6;
// 事務隔離級別定義
int ISOLATION_DEFAULT = -1;
int ISOLATION_READ_UNCOMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED;
int ISOLATION_READ_COMMITTED = Connection.TRANSACTION_READ_COMMITTED;
int ISOLATION_REPEATABLE_READ = Connection.TRANSACTION_REPEATABLE_READ;
int ISOLATION_SERIALIZABLE = Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE;
// 預設超時時間
int TIMEOUT_DEFAULT = -1;
// 獲取事務傳播行為
int getPropagationBehavior();
// 獲取事務隔離級別
int getIsolationLevel();
// 獲取事務超時時間
int getTimeout();
// 獲取事務是否只讀
boolean isReadOnly();
// 獲取事務名字
String getName();
}
介面的定義加上回滾規則，事務可以有以下五個基本配置：事務傳播行為、事務隔離級別、事務超時、事務只讀、回滾規則
1. 傳播行為
所謂傳播行為(propagation behavior)指一個事務方法被另一個事務方法呼叫時，事務應該如何處理。被呼叫的方法可能在現有事務中執行，或者啟動一個新的事務，在自己事務內執行。
傳播行為含義解釋PROPAGATION_REQUIRED表示當前方法必須執行在事務中。如果當前事務存在，方法將會在該事務中執行。否則，會啟動一個新的事務有且只有一個事務PROPAGATION_SUPPORTS表示當前方法不需要事務上下文，但是如果存在當前事務的話，那麼該方法會在這個事務中執行如果方法單獨呼叫則是非事務執行，如果方法被另一個有事務的方法呼叫，被呼叫方法則加入事務PROPAGATION_MANDATORY表示該方法必須在事務中執行，如果當前事務不存在，則會丟擲一個異常如果單獨非事務呼叫會拋異常，必須被其它事務方法呼叫，加入到事務中。PROPAGATION_REQUIRED_NEW表示當前方法必須執行在它自己的事務中。一個新的事務將被啟動。如果存在當前事務，在該方法執行期間，當前事務會被掛起。如果使用JTATransactionManager的話，則需要訪問TransactionManager總是開啟一個新的事務，原呼叫事務存在的話會被掛起，直至事務完成。PROPAGATION_NOT_SUPPORTED表示該方法不應該執行在事務中。如果存在當前事務，在該方法執行期間，當前事務將被掛起。如果使用JTATransactionManager的話，則需要訪問TransactionManager總是非事務地執行該方法，如果呼叫事務存在的話會被掛起，直至方法執行完成PROPAGATION_NEVER表示當前方法不應該執行在事務上下文中。如果當前正有一個事務在執行，則會丟擲異常總是非事務性執行方法，否則丟擲異常PROPAGATION_NESTED表示如果當前已經存在一個事務，那麼該方法將會在巢狀事務中執行。巢狀的事務可以獨立於當前事務進行單獨地提交或回滾。如果當前事務不存在，那麼其行為與PROPAGATION_REQUIRED一樣。注意各廠商對這種傳播行為的支援是有所差異的。可以參考資源管理器的文件來確認它們是否支援巢狀事務巢狀事務一個非常重要的概念就是內層事務依賴於外層事務。外層事務失敗時，會回滾內層事務所做的動作。而內層事務操作失敗並不會引起外層事務的回滾。
2. 隔離規則
事務的執行會存在併發的，隔離級別定義了一個事務受其它併發事務影響的程度。
有兩個表格：
併發事務引起的問題
問題定義出現原因髒讀讀到 無效的資料 當一個事務讀取了另一個事務修改但未提交的資料，如果修改回滾，則事務讀取了無效的資料。不可重複讀同一個事務中兩次相同查詢中，讀取到 不同的資料 一個事務兩次查詢期間，另一個併發事務對資料進行了更新。幻讀同一個事務在兩次相同的查詢中，讀取到 不同記錄數的資料 一個事務兩次查詢期間，另一個併發事務進行了資料新增或刪除。
隔離級別
隔離級別說明併發事務可能引起的問題ISOLATION_DEFAULT使用後端資料庫預設的隔離級別具體情況具體分析ISOLATION_READ_UNCOMMITTED最低的隔離級別，允許讀取尚未提交的資料變更髒讀、不可重複讀、幻讀ISOLATION_READ_COMMITTED允許讀取併發事務已經提交的資料不可重複讀、幻讀ISOLATION_REPEATABLE_READ對同一欄位的多次讀取結果一致，除非欄位被本事務修改幻讀ISOLATION_SERIALIZABLE最高的隔離級別，完全服從ACID原則，通常通過鎖表實現（最慢）無
3. 事務超時
給定事務一個超時時間，如果特定時間事務沒有執行完畢，事務會自動回滾。
4. 是否只讀？
設定了只讀事務，那麼在此事務執行過程中，其它事務對資料庫的修改對於該事務來說是透明的，即看不到其它事務修改後的資料。這通常用於 執行多次查詢來統計資訊時，能夠保證資料的整體一致性 。
5. 回滾規則
回滾規則定義了哪些異常，事務會進行回滾。預設情況下，事務只有遇到執行時異常才會回滾，而在遇到檢查型異常時不會回滾。
四、Spring事務管理形式
1. 程式設計式事務
使用TransactionTemplate或PlatformTransactionManager
TransactionTemplate tt = new TransactionTemplate();
tt.execute(status -> {
// 執行操作
doSth();
// 返回操作結果
return obj;
});
2. 宣告式事務
參考：Spring事務配置的五種方式
六、總結
Spring定義了事務管理器的介面，具體實現由特定平臺來實現；
Spring事務有五個屬性：事務傳播行為、事務隔離級別、事務超時、事務只讀、回滾規則；
傳播行為：required、supports、mandatory、required_new、not_support、never、nested；
隔離級別：default、read_uncommited、read_committed、repeatable_read、serializable；