spring事務詳解（四）測試驗證
系列目錄
ofollow,noindex">spring事務詳解（一）初探事務
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: 2Duplicates: 0Warnings: 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SQL/">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、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
15private UserBalanceService userBalanceService;
16
17@Test
18public void testAddUserBalanceAndUser(){
19userBalanceService.addUserBalanceAndUser("趙六",new BigDecimal(1000));
20}
21
22public 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
25private UserService userService;
26@Resource
27private UserBalanceRepository userBalanceRepository;
28
29/**
30* 建立使用者
31*
32* @param userBalance
33* @return
34*/
35@Override
36public void addUserBalance(UserBalance userBalance) {
37this.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
49public void addUserBalanceAndUser(String name, BigDecimal balance) {
50log.info("[addUserBalanceAndUser] begin!!!");
51//1.新增使用者
52userService.addUser(name);
53//2.新增使用者餘額
54UserBalance userBalance = new UserBalance();
55userBalance.setName(name);
56userBalance.setBalance(new BigDecimal(1000));
57this.addUserBalance(userBalance);
58log.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
22private UserRepository userRepository;
23
24@Transactional(propagation= Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
25@Override
26public void addUser(String name) {
27log.info("[addUser] begin!!!");
28User user = new User();
29user.setName(name);
30userRepository.insert(user);
31log.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？:negative_squared_cross_mark: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
3public void addUserBalanceAndUser(String name, BigDecimal balance) {
4log.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
6UserBalance userBalance = new UserBalance();
7userBalance.setName(name);
8userBalance.setBalance(new BigDecimal(1000));
9this.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！
11try{
12// 巢狀事務@Transactional(propagation= Propagation.NESTED, rollbackFor = Exception.class)--》異常會回滾到儲存點
13userService.addUser(name);
14}catch (Exception e){
15// 這裡可根據實際情況新增自己的業務！
16log.error("巢狀事務【addUser】異常！",e);
17}
18
19log.info("[addUserBalanceAndUser] end!!!");
20}