Spring 之事务

Spring 针对 Java Transaction API (JTA)、JDBC、Hibernate 和 Java Persistence API(JPA) 等事务 API，实现了一致的编程模型，而 Spring 的声明式事务功能更是提供了极其方便的事务配置方式，配合 Spring Boot 的自动配置，大多数 Spring Boot 项目只需要在方法上标记 @Transactional 注解，即可一键开启方法的事务性配置。

理解事务

在软件开发领域，全有或全无的操作被称为事务（transaction）。事务允许你将几个操作组合成一个要么全部发生要么全部不发生的工作单元。传统上 Java EE 开发对事务管理有两种选择：全局事务或本地事务，两者都有很大的局限性。

事务的特性

事务应该具有 4 个属性：原子性、一致性、隔离性、持久性。这四个属性通常称为 ACID。

• 原子性（Atomic）：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（Consistent）：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。一致性与原子性是密切相关的。
• 隔离性（Isolated）：一个事务的执行不能被其他事务干扰。即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（Durable）：持久性也称永久性（permanence），指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其有任何影响。

全局事务

全局事务允许您使用多个事务资源，通常是关系数据库和消息队列。应用服务器通过 JTA 管理全局事务，这是一个繁琐的 API（部分原因在于其异常模型）。此外，JTA UserTransaction 通常需要来自 JNDI，这意味着您还需要使用 JNDI 才能使用 JTA。全局事务的使用限制了应用程序代码的任何潜在重用，因为 JTA 通常仅在应用程序服务器环境中可用。

以前，使用全局事务的首选方式是通过 EJB CMT（容器管理事务）。 CMT 是一种声明式事务管理（不同于程序化事务管理）。 EJB CMT 消除了对与事务相关的 JNDI 查找的需要，尽管使用 EJB 本身就需要使用 JNDI。它消除了大部分（但不是全部）编写 Java 代码来控制事务的需要。其明显的缺点是 CMT 与 JTA 和应用程序服务器环境相关联。此外，它仅在选择在 EJB 中实现业务逻辑（或至少在事务性 EJB 外观之后）时才可用。一般来说，EJB 的负面影响是如此之大，以至于这不是一个有吸引力的提议，尤其是在面对声明式事务管理的引人注目的替代方案时。

本地事务

本地事务是指定资源的，例如与 JDBC 连接关联的事务。本地事务可能更容易使用，但有一个明显的缺点：它们不能跨多个事务资源工作。例如，使用 JDBC 连接管理事务的代码不能在全局 JTA 事务中运行。因为应用服务器不参与事务管理，它不能确保跨多个资源的正确性（值得注意的是，大多数应用程序使用单个事务资源。）。另一个缺点是本地事务对编程模型具有侵入性。

Spring 对事务的支持

Spring 通过回调机制将实际的事务实现从事务性的代码中抽象出来。Spring 解决了全局和本地事务的缺点。它允许开发人员在任何环境中使用一致的编程模型。您只需编写一次代码，它就可以从不同环境中的不同事务管理策略中受益。Spring 提供了对编码式和声明式事务管理的支持，大多数情况下都推荐使用声明式事务管理。

• 编码式事务允许用户在代码中精确定义事务的边界
• 声明式事务（基于 AOP）有助于用户将操作与事务规则进行解耦

通过程序化事务管理，开发人员可以使用 Spring 事务抽象，它可以在任何底层事务基础上运行。使用首选的声明性模型，开发人员通常编写很少或根本不编写与事务管理相关的代码，因此不依赖 Spring 事务 API 或任何其他事务 API。

Spring 事务的优点

Spring 框架为事务管理提供了一致的抽象，具有以下好处：

• 跨不同事务 API 的一致编程模型，例如 Java Transaction API (JTA)、JDBC、Hibernate 和 Java Persistence API (JPA)。
• 支持声明式事务管理。
• 用于编程事务管理的 API 比复杂事务 API（如 JTA）更简单。
• 与 Spring 的数据访问抽象完美集成。

核心 API

TransactionManager

Spring 事务抽象的关键是事务策略的概念。事务策略由 TransactionManager 定义，特别是用于命令式事务管理的 org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager 接口和用于响应式事务管理的 org.springframework.transaction.ReactiveTransactionManager 接口。

PlatformTransactionManager

以下清单显示了 PlatformTransactionManager API 的定义：

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {

    TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;

    void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;

    void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}

PlatformTransactionManager 是一个 SPI 接口，所以使用者可以以编程方式使用它。因为 PlatformTransactionManager 是一个接口，所以可以根据需要轻松地 MOCK 或存根。它不依赖于查找策略，例如 JNDI。 PlatformTransactionManager 实现的定义与 Spring IoC 容器中的任何其他对象（或 bean）一样。仅此一项优势就使 Spring 事务成为有价值的抽象，即使您使用 JTA 也是如此。与直接使用 JTA 相比，您可以更轻松地测试事务代码。

同样，为了与 Spring 的理念保持一致，任何 PlatformTransactionManager 接口的方法可以抛出的 TransactionException 都是未经检查的（也就是说，它扩展了 java.lang.RuntimeException 类）。事务架构故障几乎总是致命的。极少数情况下，应用程序可以从事务失败中恢复，开发人员可以选择捕获和处理 TransactionException。重点是开发人员并非被迫这样做。

getTransaction(..) 方法根据 TransactionDefinition 参数返回一个 TransactionStatus 对象。如果当前调用堆栈中存在匹配的事务，则返回的 TransactionStatus 可能表示新事务或可以表示现有事务。后一种情况的含义是，与 Java EE 事务上下文一样，TransactionStatus 与执行线程相关联。

从以上可以看出，具体的事务管理机制对 Spring 来说是透明的，它并不关心那些，那些是对应各个平台需要关心的，所以 Spring 事务管理的一个优点就是为不同的事务 API 提供一致的编程模型，如 JTA、JDBC、Hibernate、JPA。下面分别介绍各个平台框架实现事务管理的机制。

JDBC 事务

如果应用程序中直接使用 JDBC 来进行持久化，DataSourceTransactionManager 会为你处理事务边界。为了使用 DataSourceTransactionManager，你需要使用如下的 XML 将其装配到应用程序的上下文定义中：

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
  <property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>

实际上，DataSourceTransactionManager 是通过调用 java.sql.Connection 来管理事务，而后者是通过 DataSource 获取到的。通过调用连接的 commit() 方法来提交事务，同样，事务失败则通过调用 rollback() 方法进行回滚。

Hibernate 事务

如果应用程序的持久化是通过 Hibernate 实现的，那么你需要使用 HibernateTransactionManager。对于 Hibernate3，需要在 Spring 上下文定义中添加如下的 bean 声明：

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager">
  <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory" />
</bean>

sessionFactory 属性需要装配一个 Hibernate 的 session 工厂，HibernateTransactionManager 的实现细节是它将事务管理的职责委托给 org.hibernate.Transaction 对象，而后者是从 Hibernate Session 中获取到的。当事务成功完成时，HibernateTransactionManager 将会调用 Transaction 对象的 commit() 方法，反之，将会调用 rollback() 方法。

Java 持久化 API 事务（JPA）

Hibernate 多年来一直是事实上的 Java 持久化标准，但是现在 Java 持久化 API 作为真正的 Java 持久化标准进入大家的视野。如果你计划使用 JPA 的话，那你需要使用 Spring 的 JpaTransactionManager 来处理事务。你需要在 Spring 中这样配置 JpaTransactionManager：

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager">
  <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory" />
</bean>

JpaTransactionManager 只需要装配一个 JPA 实体管理工厂（javax.persistence.EntityManagerFactory 接口的任意实现）。JpaTransactionManager 将与由工厂所产生的 JPA EntityManager 合作来构建事务。

Java 原生 API 事务（JTA）

如果你没有使用以上所述的事务管理，或者是跨越了多个事务管理源（比如两个或者是多个不同的数据源），你就需要使用JtaTransactionManager：

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager">
  <property name="transactionManagerName" value="java:/TransactionManager" />
</bean>

JtaTransactionManager 将事务管理的责任委托给 javax.transaction.UserTransaction 和 javax.transaction.TransactionManager 对象，其中事务成功完成通过 UserTransaction.commit() 方法提交，事务失败通过 UserTransaction.rollback() 方法回滚。

ReactiveTransactionManager

Spring 还为使用响应式类型或 Kotlin 协程的响应式应用程序提供了事务管理抽象。以下清单显示了 org.springframework.transaction.ReactiveTransactionManager 定义的事务策略：

public interface ReactiveTransactionManager extends TransactionManager {

    Mono<ReactiveTransaction> getReactiveTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;

    Mono<Void> commit(ReactiveTransaction status) throws TransactionException;

    Mono<Void> rollback(ReactiveTransaction status) throws TransactionException;
}

响应式事务管理器主要是一个 SPI，所以使用者可以以编程方式使用它。因为 ReactiveTransactionManager 是一个接口，所以可以根据需要轻松地 MOCK 或存根。

TransactionDefinition

PlatformTransactionManager 通过 getTransaction(TransactionDefinition definition) 方法来得到事务，这个方法里面的参数是 TransactionDefinition 类，这个类就定义了一些基本的事务属性。事务属性可以理解成事务的一些基本配置，描述了事务策略如何应用到方法上。

TransactionDefinition 接口内容如下：

public interface TransactionDefinition {
    int getPropagationBehavior(); // 返回事务的传播行为
    int getIsolationLevel(); // 返回事务的隔离级别，事务管理器根据它来控制另外一个事务可以看到本事务内的哪些数据
    int getTimeout();  // 返回事务必须在多少秒内完成
    boolean isReadOnly(); // 事务是否只读，事务管理器能够根据这个返回值进行优化，确保事务是只读的
}

我们可以发现 TransactionDefinition 正好用来定义事务属性，下面详细介绍一下各个事务属性。

传播行为

事务的传播行为（propagation behavior）是指：当事务方法被另一个事务方法调用时，必须指定事务应该如何传播。例如：方法可能继续在现有事务中运行，也可能开启一个新事务，并在自己的事务中运行。Spring 定义了七种传播行为：

传播行为	含义
PROPAGATION_REQUIRED	表示当前方法必须运行在事务中。如果当前事务存在，方法将会在该事务中运行。否则，会启动一个新的事务
PROPAGATION_SUPPORTS	表示当前方法不需要事务上下文，但是如果存在当前事务的话，那么该方法会在这个事务中运行
PROPAGATION_MANDATORY	表示该方法必须在事务中运行，如果当前事务不存在，则会抛出一个异常
PROPAGATION_REQUIRED_NEW	表示当前方法必须运行在它自己的事务中。一个新的事务将被启动。如果存在当前事务，在该方法执行期间，当前事务会被挂起。如果使用 JTATransactionManager 的话，则需要访问 TransactionManager
PROPAGATION_NOT_SUPPORTED	表示该方法不应该运行在事务中。如果存在当前事务，在该方法运行期间，当前事务将被挂起。如果使用 JTATransactionManager 的话，则需要访问 TransactionManager
PROPAGATION_NEVER	表示当前方法不应该运行在事务上下文中。如果当前正有一个事务在运行，则会抛出异常
PROPAGATION_NESTED	表示如果当前已经存在一个事务，那么该方法将会在嵌套事务中运行。嵌套的事务可以独立于当前事务进行单独地提交或回滚。如果当前事务不存在，那么其行为与 PROPAGATION_REQUIRED 一样。注意各厂商对这种传播行为的支持是有所差异的。可以参考资源管理器的文档来确认它们是否支持嵌套事务

注：以下具体讲解传播行为的内容参考自 Spring 事务机制详解

1. PROPAGATION_REQUIRED 如果存在一个事务，则支持当前事务。如果没有事务则开启一个新的事务。

// 事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA {
    ……
    methodB();
    ……
}

// 事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodB {
   ……
}

使用 spring 声明式事务，spring 使用 AOP 来支持声明式事务，会根据事务属性，自动在方法调用之前决定是否开启一个事务，并在方法执行之后决定事务提交或回滚事务。

单独调用 methodB 方法：

main {
    metodB();
}

相当于

Main {
    Connection con=null;
    try{
        con = getConnection();
        con.setAutoCommit(false);

        //方法调用
        methodB();

        //提交事务
        con.commit();
    } Catch(RuntimeException ex) {
        //回滚事务
        con.rollback();
    } finally {
        //释放资源
        closeCon();
    }
}

Spring 保证在 methodB 方法中所有的调用都获得到一个相同的连接。在调用 methodB 时，没有一个存在的事务，所以获得一个新的连接，开启了一个新的事务。 单独调用 MethodA 时，在 MethodA 内又会调用 MethodB.

执行效果相当于：

main{
    Connection con = null;
    try{
        con = getConnection();
        methodA();
        con.commit();
    } catch(RuntimeException ex) {
        con.rollback();
    } finally {
        closeCon();
    }
}

调用 MethodA 时，环境中没有事务，所以开启一个新的事务.当在 MethodA 中调用 MethodB 时，环境中已经有了一个事务，所以 methodB 就加入当前事务。

2. PROPAGATION_SUPPORTS 如果存在一个事务，支持当前事务。如果没有事务，则非事务的执行。但是对于事务同步的事务管理器，PROPAGATION_SUPPORTS 与不使用事务有少许不同。

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA(){
  methodB();
}

//事务属性 PROPAGATION_SUPPORTS
methodB(){
  ……
}

单纯的调用 methodB 时，methodB 方法是非事务的执行的。当调用 methdA 时,methodB 则加入了 methodA 的事务中,事务地执行。

3. PROPAGATION_MANDATORY 如果已经存在一个事务，支持当前事务。如果没有一个活动的事务，则抛出异常。

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA(){
    methodB();
}

//事务属性 PROPAGATION_MANDATORY
    methodB(){
    ……
}

当单独调用 methodB 时，因为当前没有一个活动的事务，则会抛出异常 throw new IllegalTransactionStateException(“Transaction propagation ‘mandatory’ but no existing transaction found”);当调用 methodA 时，methodB 则加入到 methodA 的事务中，事务地执行。

4. PROPAGATION_REQUIRES_NEW 总是开启一个新的事务。如果一个事务已经存在，则将这个存在的事务挂起。

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA(){
    doSomeThingA();
    methodB();
    doSomeThingB();
}

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRES_NEW
methodB(){
    ……
}

调用 A 方法：

main(){
    methodA();
}

相当于

main(){
    TransactionManager tm = null;
    try{
        //获得一个JTA事务管理器
        tm = getTransactionManager();
        tm.begin();//开启一个新的事务
        Transaction ts1 = tm.getTransaction();
        doSomeThing();
        tm.suspend();//挂起当前事务
        try{
            tm.begin();//重新开启第二个事务
            Transaction ts2 = tm.getTransaction();
            methodB();
            ts2.commit();//提交第二个事务
        } Catch(RunTimeException ex) {
            ts2.rollback();//回滚第二个事务
        } finally {
            //释放资源
        }
        //methodB执行完后，恢复第一个事务
        tm.resume(ts1);
        doSomeThingB();
        ts1.commit();//提交第一个事务
    } catch(RunTimeException ex) {
        ts1.rollback();//回滚第一个事务
    } finally {
        //释放资源
    }
}

在这里，我把 ts1 称为外层事务，ts2 称为内层事务。从上面的代码可以看出，ts2 与 ts1 是两个独立的事务，互不相干。Ts2 是否成功并不依赖于 ts1。如果 methodA 方法在调用 methodB 方法后的 doSomeThingB 方法失败了，而 methodB 方法所做的结果依然被提交。而除了 methodB 之外的其它代码导致的结果却被回滚了。使用 PROPAGATION_REQUIRES_NEW,需要使用 JtaTransactionManager 作为事务管理器。

5. PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 总是非事务地执行，并挂起任何存在的事务。使用 PROPAGATION_NOT_SUPPORTED,也需要使用 JtaTransactionManager 作为事务管理器。（代码示例同上，可同理推出）
6. PROPAGATION_NEVER 总是非事务地执行，如果存在一个活动事务，则抛出异常。
7. PROPAGATION_NESTED 如果一个活动的事务存在，则运行在一个嵌套的事务中. 如果没有活动事务, 则按 TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED 属性执行。这是一个嵌套事务,使用 JDBC 3.0 驱动时,仅仅支持 DataSourceTransactionManager 作为事务管理器。需要 JDBC 驱动的 java.sql.Savepoint 类。有一些 JTA 的事务管理器实现可能也提供了同样的功能。使用 PROPAGATION_NESTED，还需要把 PlatformTransactionManager 的 nestedTransactionAllowed 属性设为 true;而 nestedTransactionAllowed 属性值默认为 false。

//事务属性 PROPAGATION_REQUIRED
methodA(){
    doSomeThingA();
    methodB();
    doSomeThingB();
}

//事务属性 PROPAGATION_NESTED
methodB(){
    ……
}

如果单独调用 methodB 方法，则按 REQUIRED 属性执行。如果调用 methodA 方法，相当于下面的效果：

main(){
    Connection con = null;
    Savepoint savepoint = null;
    try{
        con = getConnection();
        con.setAutoCommit(false);
        doSomeThingA();
        savepoint = con2.setSavepoint();
        try{
            methodB();
        } catch(RuntimeException ex) {
            con.rollback(savepoint);
        } finally {
            //释放资源
        }
        doSomeThingB();
        con.commit();
    } catch(RuntimeException ex) {
        con.rollback();
    } finally {
        //释放资源
    }
}

当 methodB 方法调用之前，调用 setSavepoint 方法，保存当前的状态到 savepoint。如果 methodB 方法调用失败，则恢复到之前保存的状态。但是需要注意的是，这时的事务并没有进行提交，如果后续的代码(doSomeThingB()方法)调用失败，则回滚包括 methodB 方法的所有操作。

嵌套事务一个非常重要的概念就是内层事务依赖于外层事务。外层事务失败时，会回滚内层事务所做的动作。而内层事务操作失败并不会引起外层事务的回滚。

PROPAGATION_NESTED 与 PROPAGATION_REQUIRES_NEW 的区别:它们非常类似,都像一个嵌套事务，如果不存在一个活动的事务，都会开启一个新的事务。使用 PROPAGATION_REQUIRES_NEW 时，内层事务与外层事务就像两个独立的事务一样，一旦内层事务进行了提交后，外层事务不能对其进行回滚。两个事务互不影响。两个事务不是一个真正的嵌套事务。同时它需要 JTA 事务管理器的支持。

使用 PROPAGATION_NESTED 时，外层事务的回滚可以引起内层事务的回滚。而内层事务的异常并不会导致外层事务的回滚，它是一个真正的嵌套事务。DataSourceTransactionManager 使用 savepoint 支持 PROPAGATION_NESTED 时，需要 JDBC 3.0 以上驱动及 1.4 以上的 JDK 版本支持。其它的 JTA TrasactionManager 实现可能有不同的支持方式。

PROPAGATION_REQUIRES_NEW 启动一个新的, 不依赖于环境的 “内部” 事务. 这个事务将被完全 commited 或 rolled back 而不依赖于外部事务, 它拥有自己的隔离范围, 自己的锁, 等等. 当内部事务开始执行时, 外部事务将被挂起, 内务事务结束时, 外部事务将继续执行。

另一方面, PROPAGATION_NESTED 开始一个 “嵌套的” 事务, 它是已经存在事务的一个真正的子事务. 潜套事务开始执行时, 它将取得一个 savepoint. 如果这个嵌套事务失败, 我们将回滚到此 savepoint. 潜套事务是外部事务的一部分, 只有外部事务结束后它才会被提交。

由此可见, PROPAGATION_REQUIRES_NEW 和 PROPAGATION_NESTED 的最大区别在于, PROPAGATION_REQUIRES_NEW 完全是一个新的事务, 而 PROPAGATION_NESTED 则是外部事务的子事务, 如果外部事务 commit, 嵌套事务也会被 commit, 这个规则同样适用于 roll back.

PROPAGATION_REQUIRED 应该是我们首先的事务传播行为。它能够满足我们大多数的事务需求。

隔离级别

事务的第二个维度就是隔离级别（isolation level）。隔离级别定义了一个事务可能受其他并发事务影响的程度。

1. 并发事务引起的问题

在典型的应用程序中，多个事务并发运行，经常会操作相同的数据来完成各自的任务。并发虽然是必须的，但可能会导致一下的问题。

• 脏读（Dirty reads）——脏读发生在一个事务读取了另一个事务改写但尚未提交的数据时。如果改写在稍后被回滚了，那么第一个事务获取的数据就是无效的。
• 不可重复读（Nonrepeatable read）——不可重复读发生在一个事务执行相同的查询两次或两次以上，但是每次都得到不同的数据时。这通常是因为另一个并发事务在两次查询期间进行了更新。
• 幻读（Phantom read）——幻读与不可重复读类似。它发生在一个事务（T1）读取了几行数据，接着另一个并发事务（T2）插入了一些数据时。在随后的查询中，第一个事务（T1）就会发现多了一些原本不存在的记录。

不可重复读与幻读的区别

不可重复读的重点是修改: 同样的条件, 你读取过的数据, 再次读取出来发现值不一样了 例如：在事务 1 中，Mary 读取了自己的工资为 1000,操作并没有完成

    con1 = getConnection();
    select salary from employee empId ="Mary";

在事务 2 中，这时财务人员修改了 Mary 的工资为 2000,并提交了事务.

    con2 = getConnection();
    update employee set salary = 2000;
    con2.commit();

在事务 1 中，Mary 再次读取自己的工资时，工资变为了 2000

    //con1
    select salary from employee empId ="Mary";

在一个事务中前后两次读取的结果并不一致，导致了不可重复读。

幻读的重点在于新增或者删除： 同样的条件, 第 1 次和第 2 次读出来的记录数不一样 例如：目前工资为 1000 的员工有 10 人。事务 1,读取所有工资为 1000 的员工。

    con1 = getConnection();
    Select * from employee where salary =1000;

共读取 10 条记录

这时另一个事务向 employee 表插入了一条员工记录，工资也为 1000

    con2 = getConnection();
    Insert into employee(empId,salary) values("Lili",1000);
    con2.commit();

事务 1 再次读取所有工资为 1000 的员工

    //con1
    select * from employee where salary =1000;

共读取到了 11 条记录，这就产生了幻像读。

从总的结果来看, 似乎不可重复读和幻读都表现为两次读取的结果不一致。但如果你从控制的角度来看, 两者的区别就比较大。 对于前者, 只需要锁住满足条件的记录。 对于后者, 要锁住满足条件及其相近的记录。

2. 隔离级别

隔离级别	含义
ISOLATION_DEFAULT	使用后端数据库默认的隔离级别
ISOLATION_READ_UNCOMMITTED	最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读
ISOLATION_READ_COMMITTED	允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生
ISOLATION_REPEATABLE_READ	对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生
ISOLATION_SERIALIZABLE	最高的隔离级别，完全服从 ACID 的隔离级别，确保阻止脏读、不可重复读以及幻读，也是最慢的事务隔离级别，因为它通常是通过完全锁定事务相关的数据库表来实现的

只读

事务的第三个特性是它是否为只读事务。如果事务只对后端的数据库进行该操作，数据库可以利用事务的只读特性来进行一些特定的优化。通过将事务设置为只读，你就可以给数据库一个机会，让它应用它认为合适的优化措施。

事务超时

为了使应用程序很好地运行，事务不能运行太长的时间。因为事务可能涉及对后端数据库的锁定，所以长时间的事务会不必要的占用数据库资源。事务超时就是事务的一个定时器，在特定时间内事务如果没有执行完毕，那么就会自动回滚，而不是一直等待其结束。

回滚规则

事务五边形的最后一个方面是一组规则，这些规则定义了哪些异常会导致事务回滚而哪些不会。默认情况下，事务只有遇到运行期异常时才会回滚，而在遇到检查型异常时不会回滚（这一行为与 EJB 的回滚行为是一致的） 但是你可以声明事务在遇到特定的检查型异常时像遇到运行期异常那样回滚。同样，你还可以声明事务遇到特定的异常不回滚，即使这些异常是运行期异常。

TransactionStatus

TransactionStatus 接口为事务代码提供了一种简单的方式来控制事务执行和查询事务状态。这些概念应该很熟悉，因为它们对所有事务 API 都是通用的。以下清单显示了 TransactionStatus 接口：

public interface TransactionStatus extends TransactionExecution, SavepointManager, Flushable {

    @Override
    boolean isNewTransaction();

    boolean hasSavepoint();

    @Override
    void setRollbackOnly();

    @Override
    boolean isRollbackOnly();

    void flush();

    @Override
    boolean isCompleted();
}

可以发现这个接口描述的是一些处理事务提供简单的控制事务执行和查询事务状态的方法，在回滚或提交的时候需要应用对应的事务状态。

TransactionTemplate

Spring 提供了对编程式事务和声明式事务的支持。编程式事务允许用户在代码中精确定义事务的边界，而声明式事务（基于 AOP）有助于用户将操作与事务规则进行解耦。TransactionTemplate 就是用于支持编程式事务的核心 API。

采用 TransactionTemplate 和采用其他 Spring 模板，如 JdbcTempalte 和 HibernateTemplate 是一样的方法。它使用回调方法，把应用程序从处理取得和释放资源中解脱出来。如同其他模板，TransactionTemplate 是线程安全的。代码片段：

    TransactionTemplate tt = new TransactionTemplate(); // 新建一个TransactionTemplate
    Object result = tt.execute(
        new TransactionCallback(){
            public Object doTransaction(TransactionStatus status){
                updateOperation();
                return resultOfUpdateOperation();
            }
    }); // 执行execute方法进行事务管理

使用 TransactionCallback()可以返回一个值。如果使用 TransactionCallbackWithoutResult 则没有返回值。

声明式事务管理

大多数 Spring 用户选择声明式事务管理。此选项对应用程序代码的影响最小，因此最符合非侵入式轻量级容器的理想。

Spring 框架的声明式事务管理是通过 Spring AOP 实现的。然而，由于事务方面代码随 Spring 发行版一起提供并且可以以样板方式使用，因此通常不必理解 AOP 概念即可有效地使用此代码。

Spring 框架的声明式事务管理类似于 EJB CMT，因为您可以指定事务行为（或缺少它）到单个方法级别。如有必要，您可以在事务上下文中进行 setRollbackOnly() 调用。两种类型的事务管理之间的区别是：

• 与绑定到 JTA 的 EJB CMT 不同，Spring 框架的声明式事务管理适用于任何环境。通过调整配置文件，它可以使用 JDBC、JPA 或 Hibernate 处理 JTA 事务或本地事务。
• 您可以将 Spring 声明式事务管理应用于任何类，而不仅仅是诸如 EJB 之类的特殊类。
• Spring 提供声明性回滚规则，这是一个没有 EJB 等效功能的特性。提供了对回滚规则的编程和声明性支持。
• Spring 允许您使用 AOP 自定义事务行为。例如，您可以在事务回滚的情况下插入自定义行为。您还可以添加任意 advice 以及事务性 advice。使用 EJB CMT，您无法影响容器的事务管理，除非使用 setRollbackOnly()。
• Spring 不像高端应用服务器那样支持跨远程调用传播事务上下文。如果您需要此功能，我们建议您使用 EJB。但是，在使用这种特性之前要仔细考虑，因为通常情况下，不希望事务跨越远程调用。

回滚规则的概念很重要。它们让您指定哪些异常（和 throwable）应该导致自动回滚。您可以在配置中以声明方式指定它，而不是在 Java 代码中。因此，尽管您仍然可以在 TransactionStatus 对象上调用 setRollbackOnly() 来回滚当前事务，但通常您可以指定 MyApplicationException 必须始终导致回滚的规则。此选项的显着优势是业务对象不依赖于事务基础架构。例如，它们通常不需要导入 Spring 事务 API 或其他 Spring API。

尽管 EJB 容器默认行为会在系统异常（通常是运行时异常）上自动回滚事务，但 EJB CMT 不会在应用程序异常（即除 java.rmi.RemoteException 之外的检查异常）上自动回滚事务。虽然声明式事务管理的 Spring 默认行为遵循 EJB 约定（回滚仅在未经检查的异常上自动），但自定义此行为通常很有用。

Spring 声明式事务管理的实现

关于 Spring 框架的声明式事务支持，最重要的概念是这种支持是通过 AOP 代理启用的，并且事务 advice 是由元数据驱动的（目前是基于 XML 或基于注释的）。 AOP 与事务元数据的结合产生了一个 AOP 代理，它使用 TransactionInterceptor 和适当的 TransactionManager 实现来驱动围绕方法调用的事务。

Spring 的 TransactionInterceptor 为命令式和响应式编程模型提供事务管理。拦截器通过检查方法返回类型来检测所需的事务管理风格。返回响应式类型的方法，例如 Publisher 或 Kotlin Flow（或它们的子类型）有资格进行响应式事务管理。包括 void 在内的所有其他返回类型都使用代码路径进行命令式事务管理。

事务管理风格会影响需要哪个事务管理器。命令式事务需要 PlatformTransactionManager，而响应式事务使用 ReactiveTransactionManager 实现。

@Transactional 通常与 PlatformTransactionManager 管理的线程绑定事务一起使用，将事务公开给当前执行线程中的所有数据访问操作。注意：这不会传播到方法中新启动的线程。

由 ReactiveTransactionManager 管理的反应式事务使用 Reactor 上下文而不是线程本地属性。因此，所有参与的数据访问操作都需要在同一个反应式管道中的同一个 Reactor 上下文中执行。

下图显示了在事务代理上调用方法的概念视图：

声明式事务示例

考虑以下接口及其伴随的实现。此示例使用 Foo 和 Bar 类作为占位符，以便您可以专注于事务使用，而无需关注特定的域模型。就本示例而言，DefaultFooService 类在每个已实现方法的主体中抛出 UnsupportedOperationException 实例这一事实很好。该行为使您可以看到正在创建的事务，然后回滚以响应 UnsupportedOperationException 实例。

以下清单显示了 FooService 接口：

// the service interface that we want to make transactional

package x.y.service;

public interface FooService {

    Foo getFoo(String fooName);

    Foo getFoo(String fooName, String barName);

    void insertFoo(Foo foo);

    void updateFoo(Foo foo);

}

以下示例显示了上述接口的实现：

package x.y.service;

public class DefaultFooService implements FooService {

    @Override
    public Foo getFoo(String fooName) {
        // ...
    }

    @Override
    public Foo getFoo(String fooName, String barName) {
        // ...
    }

    @Override
    public void insertFoo(Foo foo) {
        // ...
    }

    @Override
    public void updateFoo(Foo foo) {
        // ...
    }
}

假设 FooService 接口的前两个方法 getFoo(String) 和 getFoo(String, String) 必须在具有只读语义的事务上下文中运行，并且其他方法 insertFoo(Foo) 和 updateFoo(Foo )，必须在具有读写语义的事务上下文中运行。以下配置将在接下来的几段中详细说明：

<!-- from the file 'context.xml' -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/tx
        https://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <!-- this is the service object that we want to make transactional -->
    <bean id="fooService" class="x.y.service.DefaultFooService"/>

    <!-- the transactional advice (what 'happens'; see the <aop:advisor/> bean below) -->
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager">
        <!-- the transactional semantics... -->
        <tx:attributes>
            <!-- all methods starting with 'get' are read-only -->
            <tx:method name="get*" read-only="true"/>
            <!-- other methods use the default transaction settings (see below) -->
            <tx:method name="*"/>
        </tx:attributes>
    </tx:advice>

    <!-- ensure that the above transactional advice runs for any execution
        of an operation defined by the FooService interface -->
    <aop:config>
        <aop:pointcut id="fooServiceOperation" expression="execution(* x.y.service.FooService.*(..))"/>
        <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="fooServiceOperation"/>
    </aop:config>

    <!-- don't forget the DataSource -->
    <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
        <property name="driverClassName" value="oracle.jdbc.driver.OracleDriver"/>
        <property name="url" value="jdbc:oracle:thin:@rj-t42:1521:elvis"/>
        <property name="username" value="scott"/>
        <property name="password" value="tiger"/>
    </bean>

    <!-- similarly, don't forget the TransactionManager -->
    <bean id="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>

    <!-- other <bean/> definitions here -->

</beans>

检查前面的配置。它假定您要使服务对象 fooService bean 具有事务性。要应用的事务语义封装在 <tx:advice/> 定义中。<tx:advice/> 定义读作“所有以 get 开头的方法都将在只读事务的上下文中运行，所有其他方法都将以默认事务语义运行”。<tx:advice/> 标签的 transaction-manager 属性设置为将驱动事务的 TransactionManager bean 的名称（在本例中为 txManager bean）。

如果要连接的 TransactionManager 的 bean 名称具有名称 transactionManager，则可以省略事务 advice (tx:advice/) 中的 transaction-manager 属性。如果要连接的 TransactionManager bean 有任何其他名称，则必须显式使用 transaction-manager 属性，如前面的示例所示。

<aop:config/> 定义确保由 txAdvice bean 定义的事务性建议在程序中的适当位置运行。首先，您定义一个切入点，该切入点与 FooService 接口 (fooServiceOperation) 中定义的任何操作的执行相匹配。然后，您使用一个 adviser 将切入点与 txAdvice 相关联。结果表明，在执行 fooServiceOperation 时，会运行 txAdvice 定义的建议。

一个常见的要求是使整个服务层具有事务性。最好的方法是更改切入点表达式以匹配服务层中的任何操作。以下示例显示了如何执行此操作：

<aop:config>
    <aop:pointcut id="fooServiceMethods" expression="execution(* x.y.service.*.*(..))"/>
    <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="fooServiceMethods"/>
</aop:config>

前面显示的配置用于围绕从 fooService bean 定义创建的对象创建事务代理。代理配置了事务 advice，以便在代理上调用适当的方法时，根据与该方法关联的事务配置，启动、暂停、标记为只读等事务。考虑以下测试驱动前面显示的配置的程序：

public final class Boot {

    public static void main(final String[] args) throws Exception {
        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("context.xml");
        FooService fooService = ctx.getBean(FooService.class);
        fooService.insertFoo(new Foo());
    }
}

回滚一个声明性事务

Spring 框架中，触发事务回滚的推荐方式是在事务上下文的代码中抛出异常。Spring 事务框架会捕获任何未处理的异常，并确定是否将事务标记为回滚。

在其默认配置中，Spring 事务框架只会将存在运行时且未经检查异常的事务标记为回滚。也就是说，当抛出的异常是 RuntimeException 的实例或子类时。 （默认情况下，错误实例也会导致回滚）。从事务方法抛出的检查异常不会导致默认配置中的回滚。

您可以通过指定回滚规则，明确指定哪些异常类型将导致事务回滚。

回滚规则约定在抛出指定异常时是否应回滚事务，并且规则基于模式。模式可以是完全限定的类名或异常类型的完全限定类名的子字符串（必须是 Throwable 的子类），目前不支持通配符。例如，javax.servlet.ServletException 或 ServletException 的值将匹配 javax.servlet.ServletException 及其子类。

回滚规则可以通过 rollback-for 和 no-rollback-for 属性在 XML 中配置，这允许将模式指定为字符串。使用 @Transactional 时，可以通过 rollbackFor / noRollbackFor 和rollbackForClassName / noRollbackForClassName 属性配置回滚规则，它们允许将模式分别指定为类引用或字符串。当异常类型被指定为类引用时，其完全限定名称将用作模式。因此，@Transactional(rollbackFor = example.CustomException.class) 等价于 @Transactional(rollbackForClassName = 'example.CustomException')。

以下 XML 片段演示了如何通过 rollback-for 属性提供异常模式来为已检查的、特定的 Exception 类型配置回滚：

<tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager">
    <tx:attributes>
    <tx:method name="get*" read-only="true" rollback-for="NoProductInStockException"/>
    <tx:method name="*"/>
    </tx:attributes>
</tx:advice>

如果您不希望在抛出异常时回滚事务，您还可以指定“不回滚”规则。下面的例子告诉 Spring 事务框架，即使在面对未处理的 InstrumentNotFoundException 时也要提交伴随事务。

<tx:advice id="txAdvice">
    <tx:attributes>
    <tx:method name="updateStock" no-rollback-for="InstrumentNotFoundException"/>
    <tx:method name="*"/>
    </tx:attributes>
</tx:advice>

当 Spring Framework 事务框架捕获到异常，并检查配置的回滚规则以确定是否将事务标记为回滚时，由最重要的匹配规则决定。因此，在以下配置的情况下，除 InstrumentNotFoundException 之外的任何异常都会导致伴随事务的回滚。

<tx:advice id="txAdvice">
    <tx:attributes>
    <tx:method name="*" rollback-for="Throwable" no-rollback-for="InstrumentNotFoundException"/>
    </tx:attributes>
</tx:advice>

您还可以以编程方式指示所需的回滚。虽然很简单，但这个过程非常具有侵入性，并且将您的代码与 Spring Framework 的事务基础设施紧密耦合。以下示例显示如何以编程方式指示所需的回滚。

public void resolvePosition() {
    try {
        // some business logic...
    } catch (NoProductInStockException ex) {
        // trigger rollback programmatically
        TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
    }
}

如果可能的话，强烈建议您使用声明性方法进行回滚。如果您绝对需要，可以使用程序化回滚，但它的使用与实现干净的基于 POJO 的架构背道而驰。

为不同的 Bean 配置不同的事务语义

考虑您有许多服务层对象的场景，并且您希望对每个对象应用完全不同的事务配置。您可以通过定义具有不同 <aop:advisor/> 元素和不同 advice-ref 属性值的切点来实现这一点。

作为一个比较点，首先假设您的所有服务层类都定义在根 x.y.service 包中。 要使作为该包（或子包）中定义的类的实例并且名称以 Service 结尾的所有 bean 都具有默认的事务配置，您可以编写以下内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/tx
        https://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <aop:config>

        <aop:pointcut id="serviceOperation"
                expression="execution(* x.y.service..*Service.*(..))"/>

        <aop:advisor pointcut-ref="serviceOperation" advice-ref="txAdvice"/>

    </aop:config>

    <!-- these two beans will be transactional... -->
    <bean id="fooService" class="x.y.service.DefaultFooService"/>
    <bean id="barService" class="x.y.service.extras.SimpleBarService"/>

    <!-- ... and these two beans won't -->
    <bean id="anotherService" class="org.xyz.SomeService"/> <!-- (not in the right package) -->
    <bean id="barManager" class="x.y.service.SimpleBarManager"/> <!-- (doesn't end in 'Service') -->

    <tx:advice id="txAdvice">
        <tx:attributes>
            <tx:method name="get*" read-only="true"/>
            <tx:method name="*"/>
        </tx:attributes>
    </tx:advice>

    <!-- other transaction infrastructure beans such as a TransactionManager omitted... -->

</beans>

以下示例显示了如何使用完全不同的事务设置配置两个不同的 bean

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/tx
        https://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <aop:config>

        <aop:pointcut id="defaultServiceOperation"
                expression="execution(* x.y.service.*Service.*(..))"/>

        <aop:pointcut id="noTxServiceOperation"
                expression="execution(* x.y.service.ddl.DefaultDdlManager.*(..))"/>

        <aop:advisor pointcut-ref="defaultServiceOperation" advice-ref="defaultTxAdvice"/>

        <aop:advisor pointcut-ref="noTxServiceOperation" advice-ref="noTxAdvice"/>

    </aop:config>

    <!-- this bean will be transactional (see the 'defaultServiceOperation' pointcut) -->
    <bean id="fooService" class="x.y.service.DefaultFooService"/>

    <!-- this bean will also be transactional, but with totally different transactional settings -->
    <bean id="anotherFooService" class="x.y.service.ddl.DefaultDdlManager"/>

    <tx:advice id="defaultTxAdvice">
        <tx:attributes>
            <tx:method name="get*" read-only="true"/>
            <tx:method name="*"/>
        </tx:attributes>
    </tx:advice>

    <tx:advice id="noTxAdvice">
        <tx:attributes>
            <tx:method name="*" propagation="NEVER"/>
        </tx:attributes>
    </tx:advice>

    <!-- other transaction infrastructure beans such as a TransactionManager omitted... -->

</beans>

<tx:advice/> 配置

<tx:advice/> 的默认配置为：

• 传播设置是 REQUIRED

• 隔离级别为 DEFAULT

• 事务是 read-write

• 事务超时默认为底层事务系统的默认超时，如果不支持超时，则为无。

• 任何 RuntimeException 都会触发回滚，而任何已检查的 Exception 都不会

<tx:advice/> 配置属性

属性	是否必要	默认值	描述
name	Yes		与事务属性关联的方法名称。支持通配符，如：get*、handle*、on*Event
propagation	No	REQUIRED	事务传播行为
isolation	No	DEFAULT	事务隔离级别。仅适用于 REQUIRED 或 REQUIRES_NEW 的传播设置。
timeout	No	-1	事务超时时间（单位：秒）。仅适用于 REQUIRED 或 REQUIRES_NEW 的传播设置。
read-only	No	false	read-write 或 read-only 事务。
rollback-for	No		触发回滚的 Exception 实例列表（通过逗号分隔）。
no-rollback-for	No		不触发回滚的 Exception 实例列表（通过逗号分隔）。

使用 @Transactional 注解

除了基于 XML 的声明式事务配置方法之外，您还可以使用基于注解的方法。

下面是一个使用 @Transactional 注解的示例：

@Transactional
public class DefaultFooService implements FooService {

    @Override
    public Foo getFoo(String fooName) {
        // ...
    }

    @Override
    public Foo getFoo(String fooName, String barName) {
        // ...
    }

    @Override
    public void insertFoo(Foo foo) {
        // ...
    }

    @Override
    public void updateFoo(Foo foo) {
        // ...
    }
}

如上所述在类级别使用，@Transactional 注解表明声明类（及其子类）的所有方法都使用默认事务配置。 或者，可以单独为每个方法指定注解。请注意，类级别的注解不适用于类层次结构中的祖先类； 在这种情况下，继承的方法需要在本地重新声明才能参与子类级别的注解。

当上面的 POJO 类在 Spring 上下文中定义为 bean 时，您可以通过 @Configuration 类中的 @EnableTransactionManagement 注解使 bean 实例具有事务性。

在 XML 配置中， <tx:annotation-driven/> 标签提供了类似的便利：

<!-- from the file 'context.xml' -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/tx
        https://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <!-- this is the service object that we want to make transactional -->
    <bean id="fooService" class="x.y.service.DefaultFooService"/>

    <!-- enable the configuration of transactional behavior based on annotations -->
    <!-- a TransactionManager is still required -->
    <tx:annotation-driven transaction-manager="txManager"/>

    <bean id="txManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <!-- (this dependency is defined somewhere else) -->
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>

    <!-- other <bean/> definitions here -->

</beans>

@Transactional 配置

Property	Type	Description
value (opens new window)	String	Optional qualifier that specifies the transaction manager to be used.
transactionManager	String	Alias for value.
label	Array of String labels to add an expressive description to the transaction.	Labels may be evaluated by transaction managers to associate implementation-specific behavior with the actual transaction.
propagation (opens new window)	enum: Propagation	Optional propagation setting.
isolation	enum: Isolation	Optional isolation level. Applies only to propagation values of REQUIRED or REQUIRES_NEW.
timeout	int (in seconds of granularity)	Optional transaction timeout. Applies only to propagation values of REQUIRED or REQUIRES_NEW.
timeoutString	String (in seconds of granularity)	Alternative for specifying the timeout in seconds as a String value — for example, as a placeholder.
readOnly	boolean	Read-write versus read-only transaction. Only applicable to values of REQUIRED or REQUIRES_NEW.
rollbackFor	Array of Class objects, which must be derived from Throwable.	Optional array of exception types that must cause rollback.
rollbackForClassName	Array of exception name patterns.	Optional array of exception name patterns that must cause rollback.
noRollbackFor	Array of Class objects, which must be derived from Throwable.	Optional array of exception types that must not cause rollback.
noRollbackForClassName	Array of exception name patterns.	Optional array of exception name patterns that must not cause rollback.

多事务管理器场景下使用 @Transactional

某些情况下，应用程序中可能需要接入多个数据源，相应的，也需要多个独立的事务管理器。使用者可以使用 @Transactional 注释的 value 或 transactionManager 属性来选择性地指定要使用的 TransactionManager 的标识。这可以是 bean 名称或事务管理器 bean 的限定符值。

public class TransactionalService {

    @Transactional("order")
    public void setSomething(String name) { ... }

    @Transactional("account")
    public void doSomething() { ... }

    @Transactional("reactive-account")
    public Mono<Void> doSomethingReactive() { ... }
}

下面展示如何定义 TransactionManager：

<tx:annotation-driven/>

    <bean id="transactionManager1" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        ...
        <qualifier value="order"/>
    </bean>

    <bean id="transactionManager2" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        ...
        <qualifier value="account"/>
    </bean>

    <bean id="transactionManager3" class="org.springframework.data.r2dbc.connectionfactory.R2dbcTransactionManager">
        ...
        <qualifier value="reactive-account"/>
    </bean>

在这种情况下，TransactionalService 上的各个方法在单独的事务管理器下运行，由 order、account 和 reactive-account 限定符区分。 如果没有找到明确指定的 TransactionManager bean，则仍使用默认的 <tx:annotation-driven> 目标 bean 名称。

自定义组合注解

如果您发现在许多不同的方法上重复使用 @Transactional 相同的属性，可以使用 Spring 的元注解自定义组合注解。

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Transactional(transactionManager = "order", label = "causal-consistency")
public @interface OrderTx {
}

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Transactional(transactionManager = "account", label = "retryable")
public @interface AccountTx {
}

使用示例：

public class TransactionalService {

    @OrderTx
    public void setSomething(String name) {
        // ...
    }

    @AccountTx
    public void doSomething() {
        // ...
    }
}

在上面的示例中，我们使用语法来定义事务管理器限定符和事务标签，但我们也可以包括传播行为、回滚规则、超时和其他特性。

事务传播

在 Spring 管理的事务中，请注意物理事务和逻辑事务之间的差异，以及传播设置如何应用于这种差异。

PROPAGATION_REQUIRED 强制执行物理事务，如果尚不存在事务，则在当前范围的本地执行或参与更大范围定义的现有“外部”事务。 这是同一线程内的常见调用堆栈安排中的一个很好的默认设置（例如，委托给多个存储库方法的服务外观，其中所有底层资源都必须参与服务级事务）。

当传播设置为 PROPAGATION_REQUIRED 时，将为应用该设置的每个方法创建一个逻辑事务范围。每个这样的逻辑事务范围可以单独确定仅回滚状态，外部事务范围在逻辑上独立于内部事务范围。在标准 PROPAGATION_REQUIRED 行为的情况下，所有这些范围都映射到同一个物理事务。因此，在内部事务范围内设置的仅回滚标记确实会影响外部事务实际提交的机会。

但是，在内部事务范围设置了仅回滚标记的情况下，外部事务尚未决定回滚本身，因此回滚（由内部事务范围静默触发）是意外的。此时会引发相应的 UnexpectedRollbackException。这是预期的行为，因此事务的调用者永远不会被误导以为执行了提交，而实际上并没有执行。因此，如果内部事务（外部调用者不知道）默默地将事务标记为仅回滚，外部调用者仍会调用提交。外部调用者需要接收 UnexpectedRollbackException 以清楚地指示执行了回滚。

PROPAGATION_REQUIRES_NEW 与 PROPAGATION_REQUIRED 相比，始终为每个受影响的事务范围使用独立的物理事务，从不参与外部范围的现有事务。 在这种安排下，底层资源事务是不同的，因此可以独立提交或回滚，外部事务不受内部事务回滚状态的影响，内部事务的锁在完成后立即释放。 这样一个独立的内部事务也可以声明自己的隔离级别、超时和只读设置，而不是继承外部事务的特性。

JDBC 异常抽象

Spring 会将数据操作的异常转换为 DataAccessException。

Spring 是怎么认识那些错误码的

通过 SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator 解析错误码

ErrorCode 定义（sql-error-codes.xml 文件）

Spring 事务最佳实践

Spring 事务未生效

使用 @Transactional 注解开启声明式事务时， 最容易忽略的问题是，很可能事务并没有生效。

@Transactional 生效原则：

@Transactional 方法必须是 public

原则一：除非特殊配置（比如使用 AspectJ 静态织入实现 AOP），否则只有定义在 public 方法上的 @Transactional 才能生效。原因是，Spring 默认通过动态代理的方式实现 AOP，对目标方法进行增强，private 方法无法代理到，Spring 自然也无法动态增强事务处理逻辑。

【示例】错误使用 @Transactional 案例一

	@Transactional
	void createUserPrivate(UserEntity entity) {
		userRepository.save(entity);
		if (entity.getName().contains("test")) { throw new RuntimeException("invalid username!"); }
	}

	//私有方法
	public int createUserWrong1(String name) {
		try {
			this.createUserPrivate(new UserEntity(name));
		} catch (Exception ex) {
			log.error("create user failed because {}", ex.getMessage());
		}
		return userRepository.findByName(name).size();
	}

当传入名为 test 的用户实体，会抛出异常，但 @Transactional 未生效，不会触发回滚。

必须通过 Spring 注入的 Bean 进行调用

原则二：必须通过代理过的类从外部调用目标方法才能生效。

【示例】错误使用 @Transactional 案例二

	//自调用
	public int createUserWrong2(String name) {
		try {
			this.createUserPublic(new UserEntity(name));
		} catch (Exception ex) {
			log.error("create user failed because {}", ex.getMessage());
		}
		return userRepository.findByName(name).size();
	}

	//可以传播出异常
	@Transactional
	public void createUserPublic(UserEntity entity) {
		userRepository.save(entity);
		if (entity.getName().contains("test")) { throw new RuntimeException("invalid username!"); }
	}

当传入名为 test 的用户实体，会抛出异常，但 @Transactional 未生效，不会触发回滚。

说明：Spring 通过 AOP 技术对方法进行字节码增强，要调用增强过的方法必然是调用代理后的对象。

事务虽然生效但未回滚

通过 AOP 实现事务处理可以理解为，使用 try…catch… 来包裹标记了 @Transactional 注解的方法，当方法出现了异常并且满足一定条件的时候，在 catch 里面我们可以设置事务回滚，没有异常则直接提交事务。

“一定条件”，主要包括两点：

第一，只有异常传播出了标记了 @Transactional 注解的方法，事务才能回滚。在 Spring 的 TransactionAspectSupport 里有个 invokeWithinTransaction 方法，里面就是处理事务的逻辑。

第二，默认情况下，出现 RuntimeException（非受检异常）或 Error 的时候，Spring 才会回滚事务。

@Service
@Slf4j
public class UserService {

	@Autowired
	private UserRepository userRepository;

	//异常无法传播出方法，导致事务无法回滚
	@Transactional
	public void createUserWrong1(String name) {
		try {
			userRepository.save(new UserEntity(name));
			throw new RuntimeException("error");
		} catch (Exception ex) {
			log.error("create user failed", ex);
		}
	}

	//即使出了受检异常也无法让事务回滚
	@Transactional
	public void createUserWrong2(String name) throws IOException {
		userRepository.save(new UserEntity(name));
		otherTask();
	}

	//因为文件不存在，一定会抛出一个IOException
	private void otherTask() throws IOException {
		Files.readAllLines(Paths.get("file-that-not-exist"));
	}

}

在 createUserWrong1 方法中会抛出一个 RuntimeException，但由于方法内 catch 了所有异常，异常无法从方法传播出去，事务自然无法回滚。

在 createUserWrong2 方法中，注册用户的同时会有一次 otherTask 文件读取操作，如果文件读取失败，我们希望用户注册的数据库操作回滚。虽然这里没有捕获异常，但因为 otherTask 方法抛出的是受检异常，createUserWrong2 传播出去的也是受检异常，事务同样不会回滚。

【解决方案一】如果你希望自己捕获异常进行处理的话，也没关系，可以手动设置 TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly(); 让当前事务处于回滚状态：

@Transactional
public void createUserRight1(String name) {
   try {
      userRepository.save(new UserEntity(name));
      throw new RuntimeException("error");
   } catch (Exception ex) {
      log.error("create user failed", ex);
      TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
   }
}

【解决方案二】在注解中声明 @Transactional(rollbackFor = Exception.class)，期望遇到所有的 Exception 都回滚事务（来突破默认不回滚受检异常的限制）：

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void createUserRight2(String name) throws IOException {
   userRepository.save(new UserEntity(name));
   otherTask();
}

细化事务传播方式

如果方法涉及多次数据库操作，并希望将它们作为独立的事务进行提交或回滚，那么 我们需要考虑进一步细化配置事务传播方式，也就是 @Transactional 注解的 Propagation 属性。

/**
 * {@link Propagation#REQUIRES_NEW} 表示执行到这个方法时需要开启新的事务，并挂起当前事务
 */
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void createSubUserWithExceptionRight(UserEntity entity) {
   log.info("createSubUserWithExceptionRight start");
   userRepository.save(entity);
   throw new RuntimeException("invalid status");
}

参考资料

• Spring 官网 (opens new window)
• Spring 官方文档 (opens new window)
• Spring Boot 官方文档 (opens new window)
• 《Java 业务开发常见错误 100 例》 (opens new window)