1、事務的回顧
[1]、什么是事務？
事務就是由一組SQL組成的單元，該單元要么整體執行成功，要么整體執行失敗。
[2]、事務的ACID屬性
- 原子性（Atomicity）：指事務中包含所操作的SQL是一個不可分割的工作單位，要么都執行成功，要么都執行失敗，其中只要有一條SQL出現錯誤都會回滾到原來的狀態。
- 一致性（Consistency）：事務的執行不能破壞數據庫數據的完整性和一致性，一個事務在執行之前和執行之后，數據庫都必須處於一致性狀態。比如A和B兩者的錢加起來一共是1000，那么不管A和B之間如何轉賬、轉幾次賬，事務結束后兩個用戶的錢相加起來應該還得是1000，並且在當前事務中，A減了多少錢，B加了多錢這個中間狀態是不可見的，這就是事務的一致性。
- 隔離性（Isolation）：一個事務所做的修改在最終提交以前，對其他事務是不可見的。即一個事務內部的操作及使用的數據對並發的其他事務是隔離的，並發執行的各個事務之間不能互相干擾。比如A正在從一張銀行卡中取錢，在A取錢結束前，B不能向這張卡轉賬。
- 持久性（Durability）：指的是一個事務一旦被提交，數據就被永遠的存儲到磁盤上了，即使系統發生故障，數據仍然不會丟失。
[3]、事務執行過程中的並發問題
- 臟讀：事務A讀取了事務B更新並且未提交的數據，然后B回滾操作，那么A讀取到的數據是臟數據
- 初始狀態：數據庫中age字段數據的值是20
- T1把age修改為了30
- T2讀取了age現在的值：30
- T1回滾了自己的操作，age恢復為了原來的20
- 此時T2讀取到的30就是一個不存在的“臟”的數據
- 不可重復讀：事務 A 多次讀取同一數據，事務 B 在事務A多次讀取的過程中，對數據作了更新並提交，導致事務A多次讀取同一數據時，結果不一致。
- T1第一次讀取age是20
- T2修改age為30並提交事務，此時age確定修改為了30
- T1第二次讀取age得到的是30
- 幻讀：事務A從一個表中讀取了一個字段，然后B在該表中插入/刪除了一些新的行。 之后, 如果 A 再次讀取同一個表, 就會多/少幾行，就好像發生了幻覺一樣，這就叫幻讀。
- T1第一次執行count(*)返回500
- T2執行了insert操作
- T1第二次執行count(*)返回501，感覺像是出現了幻覺
補充：不可重復讀的和幻讀很容易混淆，不可重復讀側重於修改，幻讀側重於新增或刪除。解決不可重復讀的問題只需鎖住滿足條件的行，解決幻讀需要鎖表
[4]、事務的隔離級別
SQL標准定義了4種隔離級別（從低到高），分別對應可能出現的數據不一致的情況：
| 事務隔離級別 | 臟讀 | 不可重復讀 | 幻讀 |
|---|---|---|---|
| 讀未提交（read-uncommitted） | 是 | 是 | 是 |
| 讀已提交（read-committed） | 否 | 是 | 是 |
| 可重復讀（repeatable-read） | 否 | 否 | 是 |
| 串行化（serializable） | 否 | 否 | 否 |
4種隔離級別的描述：
- 讀未提交（read-uncommitted）：允許A事務讀取其他事務未提交和已提交的數據
- 讀已提交（read-committed）：只允許A事務讀取其他事務已提交的數據
- 可重復讀（repeatable-read）：確保事務可以多次從一個字段中讀取相同的值。在這個事務持續期間，禁止其他事務對這個字段進行更新；注意：mysql中使用了MVCC多版本控制技術，在這個級別也可以避免幻讀。
- 串行化（serializable）：鎖定整個表，讓對整個表的操作全部排隊串行執行。能解決所有並發問題，安全性最好，但是性能極差，基本不用。
2、Spring中的事務介紹
Spring框架中對事務的支持有兩種：
- 編程式事務管理
- 聲明式事務管理（推薦）
[1]、編程式事務管理
編程式事務管理：事務的相關操作完全由開發人員通過編碼實現。所以編程式事務管理是侵入性事務管理，使用TransactionTemplate或者直接使用PlatformTransactionManager，對於編程式事務管理，Spring推薦使用TransactionTemplate。但是我們基本不推薦使用編程式事務。下圖展示的是編程式事務的實現，完全有程序員來實現。
[2]、聲明式事務管理
聲明式事務管理：事務的控制交給Spring框架來管理，開發人員只需要在Spring框架的配置文件中聲明你需要的功能即可。
Spring中聲明式事務管理的底層是基於AOP來完成的，其本質是對方法前后進行攔截，然后在目標方法開始之前創建或者加入一個事務，執行完目標方法之后根據執行的情況提交或者回滾。聲明式事務它將具體業務與事務處理部分解耦，代碼侵入性很低，所以在實際開發中聲明式事務用的比較多。
[3]、Spring事務的相關接口
Spring事務管理的相關接口有三個，如下：
- PlatformTransactionManager：事務管理器，為不同的數據訪問技術的事務提供不同的接口實現
- TransactionDefinition： 事務定義信息(事務隔離級別、傳播行為、超時、只讀、回滾規則)
- TransactionStatus： 事務的運行狀態
Spring的事務機制是用統一的機制來處理不同數據訪問技術的事務處理，Spring並不直接管理事務，而是提供了多種事務管理器。Spring的事務機制提供了一個org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager接口，將事務管理的職責委托給JDBC或者Hibernate等持久化機制所提供的相關平台框架的事務來實現。通過這個接口，Spring為各個平台如JDBC、Hibernate等都提供了對應的事務管理器，其具體的實現就是各個平台自己的事情了，對應的相關實現如下表所示。
| 數據庫訪問技術 | 實現 |
|---|---|
| JDBC | DataSourceTransactionManager |
| JPA | JpaTransactionManager |
| Hibernate | HibernateJpaTransactionManager |
| JDO | JdoTransactionManager |
| 分布式事務 | JtaTransactionManager |
3、基於注解的聲明式事務
在Spring中使用聲明式事務一般會使用注解來實現，即@Transactional注解，該注解可以使用在類、接口和方法上：
- 作用在類：表示所有該類的 public 方法都配置相同的事務屬性信息。
- 作用在方法：當類配置了@Transactional，方法也配置了@Transactional，方法的事務會覆蓋類的事務配置信息。
- 作用於接口：不推薦這種使用方法，因為一旦標注在Interface上並且配置了Spring AOP 使用CGLib動態代理，將會導致@Transactional注解失效。
@Transactional
public class Trans {
@Transactional
public void saveSomething() {
//...相關操作
}
}
需要特別注意的是，此@Transactional注解來自org.springframework.transaction.annotation包，而不是javax.transaction。
@Transactional注解中常用參數：
value：當在配置文件中有多個 TransactionManager，可以用該屬性指定選擇哪個事務管理器。propagation：事務的傳播行為，默認值為 REQUIRED。isolation：事務的隔離級別，默認值為 DEFAULT，即采用數據庫的默認隔離級別。timeout：事務的超時時間（單位是秒），默認值為 -1。如果超過該時間限制但事務還未提交，則自動回滾事務。readOnly：用於指定事務是否為只讀事務，默認值為 false。為了忽略那些不需要事務的方法，比如select讀取數據，可以設置readOnly = true。rollbackFor：指定能夠觸發事務回滾的異常類型，可以指定多個異常類型。noRollbackFor：指定不用回滾事務的異常類型，可以指定多個異常類型。
下面是@Transactional注解的簡單使用（定義的是異常類是class對象）：
@Transactional(
propagation = Propagation.REQUIRED, // 傳播行為
isolation = Isolation.DEFAULT, // 隔離級別
timeout = 1000, // 事務的超時時間（單位是秒）
readOnly = true, // 事務是否為只讀
rollbackFor = Exception.class, // 能夠觸發事務回滾的異常類型
noRollbackFor = Exception.class // 不用回滾事務的異常類型
)
public void doSomething() {
//...相關操作
}
注意：在Spring中使用事務還需要在xml配置文件中配置如下內容：
<!-- 1.配置事務管理器的bean -->
<bean class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager" id="transactionManager">
<!-- 給事務管理器裝配數據源 -->
<property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>
<!-- 2.開啟基於注解的聲明式事務 -->
<!-- 在transaction-manager屬性中指定前面配置的事務管理器的bean的id -->
<!-- transaction-manager屬性的默認值是transactionManager，如果正好前面bean的id就是這個默認值，那么transaction-manager屬性可以省略不配 -->
<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
<!-- 3.配置自動掃描的包 -->
<context:component-scan base-package="com.thr.service"/>
4、事務的傳播機制(行為)
事務的傳播機制一般用在事務的嵌套中，當事務方法被另一個事務方法調用時，則應該指定事務如何傳播。比如事務方法A直接或間接調用了方法B，那么這兩個方法是各自作為獨立的方法提交，還是內層的事務合並到外層的事務一起提交，這就是需要事務傳播機制的配置來確定怎么樣執行。
注：事務的傳播行為和隔離級別都定義在TransactionDefinition接口中：
事務的傳播行為如下表所示（主要學習前兩個即可，其它的簡單了解）：
|
事務傳播行為
|
描述 |
|---|---|
| PROPAGATION_REQUIRED | 支持外層事務。這是Spring默認的傳播機制，能滿足絕大部分業務需求，如果外層有事務，則當前事務加入到外層事務，一塊提交，一塊回滾。如果外層沒有事務，則創建一個新的事務。 |
| PROPAGATION_REQUIRES_NEW | 不支持外層事務。該事務傳播機制是每次都會新開啟一個事務，同時把外層事務掛起，當前事務執行完畢，恢復上層事務的執行。如果外層沒有事務，執行當前新開啟的事務即可。 |
| PROPAGATION_SUPPORTS | 支持外層事務。如果外層有事務，則加入外層事務，如果外層沒有事務，則直接使用非事務方式執行。完全依賴外層的事務 |
| PROPAGATION_NOT_SUPPORTED | 不支持外層事務。該傳播機制不支持事務，如果外層存在事務則掛起，執行完當前代碼，則恢復外層事務，無論是否異常都不會回滾當前的代碼 |
| PROPAGATION_NEVER | 不支持外層事務。該傳播機制不支持外層事務，即如果外層有事務就拋出異常 |
| PROPAGATION_MANDATORY | 支持外層事務。與NEVER相反，如果外層沒有事務，則拋出異常 |
| PROPAGATION_NESTED | Spring 所特有的。該傳播機制的特點是可以保存狀態保存點，當前事務回滾到某一個點，從而避免所有的嵌套事務都回滾，即各自回滾各自的，如果子事務沒有把異常吃掉，基本還是會引起全部回滾，等價於TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED。 |
簡單測試REQUIRED和REQUIRES_NEW兩種傳播行為：
①、在EmployeeServiceImpl中增加了兩個方法：updateOne()和updateTwo()：
②、創建一個PropagationServiceImpl類
③、junit測試代碼：
④、測試結論：
測試REQUIRED：兩個方法的操作都沒有生效，updateTwo()方法回滾，導致updateOne()也一起被回滾，因為他們都在propagationService.update()方法開啟的同一個事務內。
測試REQUIRES_NEW：把updateOne()和updateTwo()這兩個方法上都使用下面的設置：
@Transactional(readOnly = false, propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
結果：
- updateOne()沒有受影響，成功實現了更新
- updateTwo()自己回滾
原因：上面兩個方法各自運行在自己的事務中。
5、事務的隔離級別
事務的隔離級別定義了一個事務可能受其他並發事務影響的程度。隔離級別可以不同程度的解決臟讀、不可重復讀、幻讀。
- ISOLATION_DEFAULT：使用后端數據庫默認的隔離級別，Mysql 默認采用的 REPEATABLE_READ隔離級別，Oracle 默認采用的 READ_COMMITTED隔離級別。
- ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：不可提交讀，允許讀取尚未提交事務的數據，可能會導致臟讀、不可重復讀、幻讀。
- ISOLATION_READ_COMMITTED：讀已提交，讀取並發事務已經提交的數據，可以阻止臟讀，但是幻讀或不可重復讀仍有可能發生。
- ISOLATION_REPEATABLE_READ：可重復讀，可以阻止臟讀和不可重復讀，但幻讀仍有可能發生。
- ISOLATION_SERIALIZABLE：串行化，這種級別是最高級別，完全服從ACID的隔離級別，確保阻止臟讀、不可重復讀以及幻讀。所有的事務依次逐個執行，這樣事務之間就完全不可能產生干擾。但是嚴重影響程序的性能。幾乎不會用到該級別。
6、只讀屬性和超時屬性
①、只讀屬性
一個事務如果是做查詢操作，可以設置為只讀，此時數據庫可以針對查詢操作來做優化，有利於提高性能。
@Transactional(readOnly = true)
public void doSomething() {
//...相關操作
}
如果是針對增刪改方法設置只讀屬性，則會拋出下面異常：
表面的異常信息：TransientDataAccessResourceException: PreparedStatementCallback
根本原因：SQLException: Connection is read-only. Queries leading to data modification are not allowed（連接是只讀的。查詢導向數據的修改是不允許的。）
實際開發時建議把查詢操作設置為只讀。
②、超時屬性
一個數據庫操作有可能因為網絡或死鎖等問題卡住很長時間，從而導致數據庫連接等資源一直處於被占用的狀態。所以我們可以設置一個超時屬性，讓一個事務執行太長時間后，主動回滾。事務結束后把資源釋放出來。
@Transactional(timeout = 60) //單位為秒
public void doSomething() {
//...相關操作
}
7、事務回滾的異常
在@Transactional注解中如果不配置rollbackFor屬性，那么事物只會在遇到RuntimeException的時候才會回滾，加上rollbackFor=Exception.class，可以讓事物在遇到非運行時異常時也回滾。
設置方式如下所示（實際開發時通常也建議設置為根據Exception異常回滾）：
@Transactional(
propagation = Propagation.REQUIRED, // 傳播行為
isolation = Isolation.DEFAULT, // 隔離級別
timeout = 3000, // 事務的超時時間
readOnly = true, // 事務是否為只讀
rollbackFor = Exception.class, // 能夠觸發事務回滾的異常類型
)
public void doSomething() {
//...相關操作
}
8、基於XML的聲明式事務
基於XML的方式配置聲明式事務也比較的簡單，其配置的方式如下所示：
<!-- 配置基於XML的聲明式事務 -->
<aop:config>
<!-- 配置事務切面的切入點表達式 -->
<aop:pointcut id="txPointCut" expression="execution(* *..*Service.*(..))"/>
<!-- 將切入點表達式和事務通知關聯起來 -->
<aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="txPointCut"/>
</aop:config>
<!-- 配置事務通知：包括對事務管理器的關聯，還有事務屬性 -->
<!-- 如果事務管理器的bean的id正好是transactionManager，則transaction-manager屬性可以省略 -->
<tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager">
<!-- 給具體的事務方法配置事務屬性 -->
<tx:attributes>
<!-- 指定具體的事務方法 -->
<tx:method name="get*" read-only="true"/>
<tx:method name="query*" read-only="true"/>
<tx:method name="count*" read-only="true"/>
<!-- 增刪改方法 -->
<tx:method name="update*" rollback-for="java.lang.Exception" propagation="REQUIRES_NEW"/>
<tx:method name="insert*" rollback-for="java.lang.Exception" propagation="REQUIRES_NEW"/>
<tx:method name="delete*" rollback-for="java.lang.Exception" propagation="REQUIRES_NEW"/>
</tx:attributes>
</tx:advice>
注意事項：
- 雖然切入點表達式已經定位到了所有需要事務的方法，但是在tx:attributes中還是必須配置事務屬性。這兩個條件缺一不可。缺少任何一個條件，方法都加不上事務。
- 另外，tx:advice導入時需要注意名稱空間的值，不要導錯了，因為導錯了很難發現。
參考鏈接：