概述
在企业级应用程序开发中,事务管理必不可少的技术,用来确保数据的完整性和一致性。
Spring Framework对事务管理提供了一致的抽象,其特点如下:
为不同的事务API提供一致的编程模型,
比如JTA(Java Transaction API), JDBC, Hibernate, JPA(Java Persistence API)和JDO(Java Data Objects)。
其支持声明式事务管理,特别是基于注解的声明式事务管理,简单易用,提供比其他事务API如JTA更简单的编程式事务管理API与spring数据访问抽象的完美集成。
事务有四个特性:ACID
原子性(Atomicity):事务是一个原子操作,由一系列动作组成。事务的原子性确保动作要么全部完成,要么完全不起作用。
一致性(Consistency):一旦事务完成(不管成功还是失败),系统必须确保它所建模的业务处于一致的状态,而不会是部分完成部分失败。在现实中的数据不应该被破坏。
隔离性(Isolation):可能有许多事务会同时处理相同的数据,因此每个事务都应该与其他事务隔离开来,防止数据损坏。
持久性(Durability):一旦事务完成,无论发生什么系统错误,它的结果都不应该受到影响,这样就能从任何系统崩溃中恢复过来。通常情况下,事务的结果被写到持久化存储器中。
2、核心接口
Spring事务管理涉及的接口的联系如下:
2.1、事务管理器
Spring并不直接管理事务,而是提供了多种事务管理器,他们将事务管理的职责委托给Hibernate或者JTA等持久化机制所提供的相关平台框架的事务来实现。
Spring事务管理器的接口是org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager,通过这个接口,Spring为各个平台如JDBC、Hibernate等都提供了对应的事务管理器,但是具体的实现就是各个平台自己的事情了。此接口的内容如下:
Public interface PlatformTransactionManager()...{
// 由TransactionDefinition得到TransactionStatus对象
TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException;
// 提交
Void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;
// 回滚
Void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;
}
从这里可知具体的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。
这里就不一一列举相关先关具体实现,只以JDBC的实现为说明,其他类型感兴趣的可自己查询。
2.1.1 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:
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。
2.2 基本事务属性的定义
上面讲到的事务管理器接口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。
那么什么是事务属性呢?
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。事务属性包含了5个方面,如图所示:
而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。
2.2.1 传播行为
事务的第一个方面是传播行为(propagation behavior)。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。
2.2.2 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。
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。
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。
这时另一个事务向employee表插入了一条员工记录,工资也为1000,
事务1再次读取所有工资为1000的员工,
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
2.2.3 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。
2.2.4 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。
2.2.5 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。
3、事务管理方式
spring支持编程式事务管理和声明式事务管理两种方式。
编程式事务管理使用TransactionTemplate或者直接使用底层的PlatformTransactionManager。对于编程式事务管理,spring推荐使用TransactionTemplate。
声明式事务管理建立在AOP之上的。其本质是对方法前后进行拦截,然后在目标方法开始之前创建或者加入一个事务,在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。
简单地说,编程式事务侵入到了业务代码里面,但是提供了更加详细的事务管理;而声明式事务由于基于AOP,所以既能起到事务管理的作用,又可以不影响业务代码的具体实现。
声明式事务管理也有两种常用的方式,一种是基于tx和aop名字空间的xml配置文件,另一种就是基于@Transactional注解。显然基于注解的方式更简单易用,更清爽。
默认情况下,数据库处于自动提交模式。每一条语句处于一个单独的事务中,在这条语句执行完毕时,如果执行成功则隐式的提交事务,如果执行失败则隐式的回滚事务。
对于正常的事务管理,是一组相关的操作处于一个事务之中,因此必须关闭数据库的自动提交模式。不过,这个我们不用担心,spring会将底层连接的自动提交特性设置为false。
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。
3.1、基于注解的声明式事务管理配置
spring.xml
还要在spring.xml中添加tx名字空间:
...
xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
xsi:schemaLocation="
...
http://www.springframework.org/schema/tx
http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
...
关于Spring声明式事物的配置一共有5种配置,具体内容可访问文章最后网址内容查看。
3.2、@Transactional注解
@Transactional 可以作用于接口、接口方法、类以及类方法上。当作用于类上时,该类的所有 public方法将都具有该类型的事务属性,同时,我们也可以在方法级别使用该标注来覆盖类级别的定义。
虽然 @Transactional 注解可以作用于接口、接口方法、类以及类方法上,但是 Spring 建议不要在接口或者接口方法上使用该注解,因为这只有在使用基于接口的代理时它才会生效。另外, @Transactional 注解应该只被应用到 public 方法上,这是由 Spring AOP的本质决定的。如果你在 protected、private或者默认可见性的方法上使用 @Transactional 注解,这将被忽略,也不会抛出任何异常。
默认情况下,只有来自外部的方法调用才会被AOP代理捕获,也就是,类内部方法调用本类内部的其他方法并不会引起事务行为,即使被调用方法使用@Transactional注解进行修饰。
@Transactional(readOnly = true)
public class DefaultFooService implements FooService {
public Foo getFoo(String fooName) {
// do something
}
// these settings have precedence for this method
//方法上注解属性会覆盖类注解上的相同属性
@Transactional(readOnly = false, propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
public void updateFoo(Foo foo) {
// do something
}
}
参考网址:
Spring 事物详解全部内容
以上。