Spring事务：事务属性和API简介

一、背景

       Spring这款开源框架自从诞生后，一直收到企业级应用的喜爱。应该这么说，只要是从事过Java开发的小伙伴，或多或少，都会了解一些关于Spring的知识。最近在工作中，负责一个服务治理平台的搭建，用到了Spring中的事务，因而学习了一下。下面是小弟在工作之余，总结的一些关于Spring事务的点，希望能帮到有需要的小伙伴。

 

二、Spring事务属性

       Spring的事务管理是 Spring 框架中一个比较重要的知识点，该知识点本身并不复杂，只是由于其比较灵活，导致初学者很难把握。Spring 简单而强大的事务管理功能，包括编程式事务和声明式事务。

1、Spring事务属性分析

       事务管理对于企业应用而言至关重要。它保证了用户的每一次操作都是可靠的，即便出现了异常的访问情况，也不至于破坏后台数据的完整性。就像银行的自助取款机，通常都能正常为客户服务，但是也难免遇到操作过程中机器突然出故障的情况，此时，事务就必须确保出故障前对账户的操作不生效，就像用户刚才完全没有使用过取款机一样，以保证用户和银行的利益都不受损失。

       在Spring中，事务是通过 TransactionDefinition 接口来定义的。该接口包含与事务属性有关的方法。TransactionDefinition接口中定义的主要方法：

public interface TransactionDefinition{
   int getIsolationLevel();
   int getPropagationBehavior();
   int getTimeout();
   boolean isReadOnly();
}

 

       这里的接口只提供了获取属性的方法，而没有提供相关设置属性的方法。这是因为事务属性的设置完全是程序员控制的，程序员可以自定义任何设置属性的方法，而且保存属性的字段也没有任何要求。唯一的要求的是，Spring 进行事务操作的时候，通过调用以上接口提供的方法必须能够返回事务相关的属性取值。

 

2、事务隔离级别

       隔离级别是指若干个并发的事务之间的隔离程度。

       TransactionDefinition接口中定义了五个表示隔离级别的常量：

       TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT：这是默认值，表示使用底层数据库的默认隔离级别。对大部分数据库而言，通常这值就是TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED。

       TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：该隔离级别表示一个事务可以读取另一个事务修改但还没有提交的数据。该级别不能防止脏读和不可重复读，因此很少使用该隔离级别。

       TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED：该隔离级别表示一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据。该级别可以防止脏读，这也是大多数情况下的推荐值。

       TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ：该隔离级别表示一个事务在整个过程中可以多次重复执行某个查询，并且每次返回的记录都相同。即使在多次查询之间有新增的数据满足该查询，这些新增的记录也会被忽略。该级别可以防止脏读和不可重复读。

       TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE：所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。

 

3、事务传播行为

       所谓事务的传播行为是指，如果在开始当前事务之前，一个事务上下文已经存在，此时有若干选项可以指定一个事务性方法的执行行为。在TransactionDefinition定义中包括了如下几个表示传播行为的常量：

      TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务。

      TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW：创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。

      TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行。

      TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。

      TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。

      TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常。

      TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED：如果当前存在事务，则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行；如果当前没有事务，则该取值等价于TransactionDefinition

.PROPAGATION_REQUIRED。这里需要指出的是，前面的六种事务传播行为是Spring从 EJB 中引入的，它们共享相同的概念。而 PROPAGATION_NESTED是Spring所特有的。以PROPAGATION_NESTED启动的事务内嵌于外部事务中（如果存在外部事务的话），此时，内嵌事务并不是一个独立的事务，它依赖于外部事务的存在，只有通过外部的事务提交，才能引起内部事务的提交，嵌套的子事务不能单独提交。如果熟悉 JDBC 中的保存点（SavePoint）的概念，那嵌套事务就很容易理解了，其实嵌套的子事务就是保存点的一个应用，一个事务中可以包括多个保存点，每一个嵌套子事务。另外，外部事务的回滚也会导致嵌套子事务的回滚。

 

4、事务超时

       所谓事务超时，就是指一个事务所允许执行的最长时间，如果超过该时间限制但事务还没有完成，则自动回滚事务。在TransactionDefinition中以int的值来表示超时时间，其单位是秒。

 

5、事务的只读属性

       事务的只读属性是指，对事务性资源进行只读操作或者是读写操作。所谓事务性资源就是指那些被事务管理的资源，比如数据源、 JMS 资源，以及自定义的事务性资源等等。如果确定只对事务性资源进行只读操作，那么我们可以将事务标志为只读的，以提高事务处理的性能。在 TransactionDefinition 中以 boolean 类型来表示该事务是否只读。

 

6、事务的回滚规则

       通常情况下，如果在事务中抛出了未检查异常（继承自 RuntimeException 的异常），则默认将回滚事务。如果没有抛出任何异常，或者抛出了已检查异常，则仍然提交事务。这通常也是大多数开发者希望的处理方式，也是 EJB 中的默认处理方式。但是，我们可以根据需要人为控制事务在抛出某些未检查异常时任然提交事务，或者在抛出某些已检查异常时回滚事务。

 

三、Spring事务中的API

       Spring框架中，涉及到事务管理的API大约有100个左右，其中最重要的有三个：TransactionDefinition、PlatformTransactionManager、TransactionStatus。所谓事务管理，其实就是“按照给定的事务规则来执行提交或者回滚操作”。“给定的事务规则”就是用TransactionDefinition表示的，“按照……来执行提交或者回滚操作”便是用PlatformTransactionManager来表示，而TransactionStatus用于表示一个运行着的事务的状态。打一个不恰当的比喻，TransactionDefinition与TransactionStatus的关系就像程序和进程的关系。

       TransactionDef...：该接口在前面已经介绍过，它用于定义一个事务。它包含了事务的静态属性，比如：事务传播行为、超时时间等等。Spring 为我们提供了一个默认的实现类：DefaultTransactionDefinition，该类适用于大多数情况。如果该类不能满足需求，可以通过实现TransactionDefinition接口来实现自己的事务定义。

       PlatformTrans...：PlatformTransactionManager用于执行具体的事务操作。接口定义如下所示：

Public interface PlatformTransactionManager{
TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition)throws TransactionException;
void commit(TransactionStatus status)throws TransactionException;
void rollback(TransactionStatus status)throws TransactionException;
}

 

        根据底层所使用的不同的持久化API或框架，PlatformTransactionManager的主要实现类大致如下：

       DataSourceTransactionManager：适用于使用JDBC和iBatis进行数据持久化操作的情况。

       HibernateTransactionManager：适用于使用Hibernate进行数据持久化操作的情况。

       JpaTransactionManager：适用于使用JPA进行数据持久化操作的情况。

       另外还有JtaTransactionManager 、JdoTransactionManager、JmsTransactionManager等等。如果我们使用JTA进行事务管理，我们可以通过JNDI和Spring的JtaTransactionManager来获取一个容器管理的DataSource。JtaTransactionManager不需要知道DataSource和其他特定的资源，因为它将使用容器提供的全局事务管理。而对于其他事务管理器，比如DataSourceTransactionManager，在定义时需要提供底层的数据源作为其属性，也就是 DataSource。与HibernateTransactionManager对应的是SessionFactory，与JpaTransactionManager对应的是EntityManagerFactory等等。

       TransactionStatus：PlatformTransactionManager.getTransaction(…) 方法返回TransactionStatus对象。返回的TransactionStatus对象可能代表一个新的或已经存在的事务（如果在当前调用堆栈有一个符合条件的事务）。TransactionStatus接口提供了一个简单的控制事务执行和查询事务状态的方法。该接口定义如下所示：

public  interface TransactionStatus{
   boolean isNewTransaction();
   void setRollbackOnly();
   boolean isRollbackOnly();
}

 

四、总结

       这篇主要是对Spring中的事务属性及API做一个简单的介绍，后面的篇章主要介绍编程式的事务管理和声明式的事务管理，有兴趣的小伙伴可以继续阅读。