前言

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，遇到多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的時(shí)候往往只知道加上@transactional注解（spring框架）但是沒(méi)有系統(tǒng)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)知識(shí)以及各種用法，本文會(huì)舉例介紹數(shù)據(jù)庫(kù)中事務(wù)的概念以及用法

一、事務(wù)是什么？

在實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì)涉及很多不可分割的數(shù)據(jù)庫(kù)操作，如轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)的進(jìn)賬和出帳，要么全部執(zhí)行成功，要么全部失敗回滾。這樣一些的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的集合就叫事務(wù)?，F(xiàn)在假設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)中有一個(gè)表accounts

在數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行一段事務(wù)的sql如下：

-- 顯式事務(wù)示例
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE user_id = 2;
COMMIT; -- 或 ROLLBACK 回滾

很多人會(huì)覺(jué)得這里的COMMIT或者ROLLBACK之前，數(shù)據(jù)庫(kù)操作只是在內(nèi)存中，并沒(méi)有更改表中的數(shù)據(jù)，需要注意的是，這里的COMMIT或者ROLLBACK 之前，數(shù)據(jù)已經(jīng)是持久化了，也就是寫(xiě)入了磁盤(pán)（數(shù)據(jù)庫(kù)表中）。

二、事務(wù)的特性

根據(jù)對(duì)事務(wù)的理解，可以歸納出事務(wù)應(yīng)該具有的特性
原子性（Atomicity）：事務(wù)被視為不可分割的最小單元，要么全部提交成功，要么全部失敗回滾。
一致性（Consistency）：事務(wù)執(zhí)行前后，數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致?tīng)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)一致?tīng)顟B(tài)。
隔離性（Isolation）：多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時(shí)，一個(gè)事務(wù)的操作不應(yīng)影響其他事務(wù)。
持久性（Durability）：事務(wù)提交后，其對(duì)數(shù)據(jù)的修改是永久性的。

2.1隔離性

在上述特性中比較難理解的應(yīng)該是隔離性，可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：
因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲或者條件異常，事務(wù)A未提交還沒(méi)來(lái)得及回滾

-- 事務(wù)A
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE user_id = 2;

事務(wù)B開(kāi)始查詢(xún)事務(wù)，查詢(xún)的結(jié)果就是balance = balance - 100

-- 事務(wù)B
BEGIN TRANSACTION;
select balance WHERE user_id = 1 from accounts;
commit;

事務(wù)A回滾，此刻a,b兩個(gè)事務(wù)間就發(fā)生了干擾，a的事務(wù)的提交影響了b事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的正常讀取。

-- 事務(wù)A
ROLLBACK ;--回滾

所以隔離性就是指的的是a事務(wù)對(duì)與b事務(wù)的互不影響的程度。

2.2事務(wù)的隔離級(jí)別

事務(wù)的隔離級(jí)別也可以叫做事務(wù)的互不影響程度的級(jí)別。
讀未提交（Read Uncommitted）：影響程度最高，即使事務(wù)沒(méi)有commit，另外的事務(wù)也可以讀到，可能導(dǎo)致臟讀。

-- ----------------------
-- 窗口1（事務(wù)A）
-- ----------------------
-- 設(shè)置隔離級(jí)別為讀未提交
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
START TRANSACTION;

-- 修改A賬戶(hù)余額（未提交）
UPDATE account SET balance = 800 WHERE name = 'A賬戶(hù)';
SELECT * FROM account;  -- 查看修改后結(jié)果：A賬戶(hù)800

-- ----------------------
-- 窗口2（事務(wù)B）
-- ----------------------
-- 設(shè)置隔離級(jí)別為讀未提交
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
START TRANSACTION;

-- 查詢(xún)A賬戶(hù)余額（讀到未提交的數(shù)據(jù)）
SELECT * FROM account;  -- 結(jié)果：A賬戶(hù)800（臟讀）

-- 窗口1（事務(wù)A）回滾
ROLLBACK;

-- 窗口2再次查詢(xún)
SELECT * FROM account;  -- 結(jié)果：A賬戶(hù)恢復(fù)1000（臟讀數(shù)據(jù)消失）

讀已提交（Read Committed）：只能讀取已提交的數(shù)據(jù)，避免臟讀但可能出現(xiàn)不可重復(fù)讀（一個(gè)事務(wù)內(nèi)的多次查詢(xún)結(jié)果不一致）。即b開(kāi)啟事務(wù)
進(jìn)行第一次查詢(xún)，此時(shí)a事務(wù)開(kāi)啟事務(wù)，a更改完數(shù)據(jù)后，事務(wù)提交，b開(kāi)啟第二次查詢(xún)，查詢(xún)結(jié)果不一致。

-- ----------------------
-- 窗口1（事務(wù)A）
-- ----------------------
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
START TRANSACTION; --設(shè)置讀已提交的隔離級(jí)別

-- 修改A賬戶(hù)余額并提交
UPDATE account SET balance = 800 WHERE name = 'A賬戶(hù)';
COMMIT;  -- 提交事務(wù)

-- ----------------------
-- 窗口2（事務(wù)B）
-- ----------------------
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
START TRANSACTION;

-- 第一次查詢(xún)（事務(wù)A未提交時(shí)）
SELECT * FROM account;  -- 結(jié)果：A賬戶(hù)1000

-- 此時(shí)事務(wù)A已提交...

-- 第二次查詢(xún)（事務(wù)A已提交）
SELECT * FROM account;  -- 結(jié)果：A賬戶(hù)800（不可重復(fù)讀）

ROLLBACK;

可重復(fù)讀（Repeatable Read）：確保同一事務(wù)多次讀取結(jié)果一致（相當(dāng)于事務(wù)開(kāi)始時(shí)候進(jìn)行了一次數(shù)據(jù)庫(kù)快照，事務(wù)內(nèi)的查詢(xún)的是查詢(xún)開(kāi)啟事務(wù)時(shí)刻的數(shù)據(jù)庫(kù)快照的數(shù)據(jù)），避免不可重復(fù)讀但可能出現(xiàn)幻讀（同一事務(wù)內(nèi)多次查詢(xún)返回不同行數(shù)）。

-- ----------------------
-- 窗口1（事務(wù)A）
-- ----------------------
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
START TRANSACTION;

-- 修改A賬戶(hù)余額并提交
UPDATE account SET balance = 800 WHERE name = 'A賬戶(hù)';
COMMIT;

-- ----------------------
-- 窗口2（事務(wù)B）
-- ----------------------
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
START TRANSACTION;

-- 第一次查詢(xún)
SELECT * FROM account;  -- 結(jié)果：A賬戶(hù)1000

-- 此時(shí)事務(wù)A已提交...

-- 第二次查詢(xún)（結(jié)果與第一次一致）
SELECT * FROM account;  -- 結(jié)果：A賬戶(hù)1000（可重復(fù)讀）

-- 提交事務(wù)B后，才能看到A的修改
COMMIT;
SELECT * FROM account;  -- 結(jié)果：A賬戶(hù)800

這里需要強(qiáng)調(diào)下為什么會(huì)出現(xiàn)幻讀同一事務(wù)內(nèi)多次查詢(xún)返回不同行數(shù)）。
雖然不可重復(fù)讀讀的是快照讀，但是使用update/insert/delete等時(shí)，是會(huì)先當(dāng)前讀，也就是說(shuō)的是已提交的數(shù)據(jù)，此刻的快照讀會(huì)更新為當(dāng)前使用update/insert/delete等時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的快照，所以再之后的普通讀select中的快照和最開(kāi)始的快照的版本是不一樣的了，讀的數(shù)據(jù)也就不一樣了。幻讀例子如下：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
START TRANSACTION;

-- 插入新記錄
INSERT INTO account(name, balance) VALUES ('C賬戶(hù)', 500);
COMMIT;

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
START TRANSACTION;

-- 第一次查詢(xún)（返回2條記錄）
SELECT COUNT(*) FROM account;  

-- 此時(shí)事務(wù)A插入新記錄并提交...

-- 第二次查詢(xún)（仍返回2條記錄）
SELECT COUNT(*) FROM account;  

-- 執(zhí)行更新操作后再次查詢(xún)（出現(xiàn)幻讀）
UPDATE account SET balance = balance+100 WHERE name = 'A賬戶(hù)';
SELECT COUNT(*) FROM account;  -- 返回3條記錄
COMMIT;

串行化（Serializable）：最高隔離級(jí)別，完全禁止并發(fā)問(wèn)題，所有事務(wù)完全同步性能最低（按照一定的順序執(zhí)行）。事務(wù)A插入數(shù)據(jù)，事務(wù)B在查詢(xún)時(shí)被阻塞，避免幻讀。

-- 事務(wù)A
-- ----------------------
-- 窗口1（事務(wù)A）
-- ----------------------
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
START TRANSACTION;

-- 查詢(xún)當(dāng)前數(shù)據(jù)
SELECT * FROM account;  -- 結(jié)果：A賬戶(hù)1000，B賬戶(hù)1000

-- ----------------------
-- 窗口2（事務(wù)B）
-- ----------------------
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
START TRANSACTION;

-- 插入新數(shù)據(jù)（會(huì)被事務(wù)A阻塞，直到A提交或回滾）
INSERT INTO account (name, balance) VALUES ('C賬戶(hù)', 1000);

-- 窗口1提交事務(wù)
COMMIT;

-- 窗口2的插入操作繼續(xù)執(zhí)行（此時(shí)事務(wù)A已提交）
-- 提交后，窗口1再次查詢(xún)會(huì)看到新數(shù)據(jù)（幻讀解決）

三、@Transactional注解

@Transactional注解簡(jiǎn)介

@Transactional是Spring框架提供的聲明式事務(wù)管理注解，用于簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)操作。通過(guò)在方法或類(lèi)上添加該注解，可以自動(dòng)管理事務(wù)的開(kāi)啟、提交、回滾等操作，無(wú)需手動(dòng)編寫(xiě)事務(wù)代碼。

基本用法

在Spring Boot項(xiàng)目中，需要在啟動(dòng)類(lèi)或配置類(lèi)上添加@EnableTransactionManagement以啟用事務(wù)管理功能。隨后可以在服務(wù)層方法上使用@Transactional注解：

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
    
    @Transactional
    public void createUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

常用屬性配置

@Transactional提供多個(gè)屬性用于定制事務(wù)行為：

#使用注解時(shí)候默認(rèn)配置如下
@Transactional(
    propagation = Propagation.REQUIRED,
    isolation = Isolation.DEFAULT,
    timeout = -1,
    readOnly = false,
    rollbackFor = {RuntimeException.class, Error.class}
)

自定義注解配置

@Transactional(
    propagation = Propagation.REQUIRED, --事務(wù)傳播行為
    isolation = Isolation.DEFAULT, --隔離級(jí)別，數(shù)據(jù)庫(kù)默認(rèn)不可重讀
    timeout = 30, --定義超時(shí)時(shí)間，超過(guò)自動(dòng)給回滾
    readOnly = false, --不只讀，可修改
    rollbackFor = {SQLException.class}, --遇到異常捕獲后必須回滾
    noRollbackFor = {NullPointerException.class} --遇到NullPointerException異常時(shí)不回滾事務(wù)
)
public void updateUser(User user) {
    // 業(yè)務(wù)邏輯
}

事務(wù)傳播行為

Spring定義了7種事務(wù)傳播行為，常用選項(xiàng)包括：

• REQUIRED：默認(rèn)值，當(dāng)前有事務(wù)則加入，沒(méi)有則新建
• REQUIRES_NEW：總是新建事務(wù)，暫停當(dāng)前事務(wù)
• NESTED：在當(dāng)前事務(wù)中嵌套子事務(wù)
• SUPPORTS：有事務(wù)則加入，沒(méi)有則以非事務(wù)方式執(zhí)行
• NOT_SUPPORTED：以非事務(wù)方式執(zhí)行，暫停當(dāng)前事務(wù)
• MANDATORY：必須在事務(wù)中調(diào)用，否則拋出異常
• NEVER：不能在事務(wù)中調(diào)用，否則拋出異常

事務(wù)隔離級(jí)別

隔離級(jí)別控制事務(wù)間的可見(jiàn)性：

• DEFAULT：使用數(shù)據(jù)庫(kù)默認(rèn)級(jí)別
• READ_UNCOMMITTED：讀未提交
• READ_COMMITTED：讀已提交
• REPEATABLE_READ：可重復(fù)讀
• SERIALIZABLE：串行化

異常處理與回滾

默認(rèn)只在運(yùn)行時(shí)異常和Error時(shí)回滾，可通過(guò)以下屬性調(diào)整：

• rollbackFor：指定觸發(fā)回滾的異常類(lèi)型
• noRollbackFor：指定不觸發(fā)回滾的異常類(lèi)型
• rollbackForClassName：通過(guò)類(lèi)名指定回滾異常
• noRollbackForClassName：通過(guò)類(lèi)名指定不回滾異常

性能優(yōu)化建議

對(duì)于只讀操作，建議明確設(shè)置readOnly=true：

@Transactional(readOnly = true)
public User getUser(Long id) {
    return userRepository.findById(id);
}

避免在事務(wù)方法中進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用或耗時(shí)操作，防止事務(wù)長(zhǎng)時(shí)間占用連接。

四、 事務(wù)不生效的可能原因

在很多面試題會(huì)問(wèn)事務(wù)不生效的原因， @Transactional 是基于Spring AOP實(shí)現(xiàn)的事務(wù)切面，所以失效本質(zhì)上可以歸因于AOP代理未生效或切面邏輯被阻斷。Spring通過(guò) @EnableTransactionManagement 開(kāi)啟事務(wù)支持，底層使用 TransactionInterceptor 攔截目標(biāo)方法，生成代理對(duì)象（JDK動(dòng)態(tài)代理或CGLIB代理）。只有通過(guò)代理對(duì)象調(diào)用方法時(shí)，事務(wù)切面才會(huì)生效；若直接調(diào)用目標(biāo)對(duì)象（如 this.方法() ），會(huì)繞過(guò)代理，導(dǎo)致事務(wù)失效。

方法訪問(wèn)權(quán)限非public

Spring事務(wù)代理要求目標(biāo)方法必須是public，若定義為private/protected/default，代理無(wú)法攔截方法調(diào)用。

@Transactional  // 失效
private void saveData() {
    // 操作數(shù)據(jù)庫(kù)
}

自調(diào)用問(wèn)題

同類(lèi)中非事務(wù)方法調(diào)用事務(wù)方法，因直接調(diào)用this而非代理對(duì)象，導(dǎo)致攔截失效。

public class OrderService {
    public void createOrder() {
        this.saveOrder();  // 自調(diào)用，事務(wù)失效
    }
    
    @Transactional
    public void saveOrder() {
        // 保存訂單
    }
}

異常被捕獲未拋出

spring默認(rèn)僅對(duì)RuntimeException和Error回滾，若捕獲異常且未重新拋出，事務(wù)管理器無(wú)法感知異常。示例：

@Transactional
public void update() {
    try {
        jdbcTemplate.update("...");
    } catch (DataAccessException e) {
        // 捕獲后未拋出，事務(wù)不會(huì)回滾
    }
}

通過(guò)@Transactional注解指定需回滾的異常：

@Transactional(rollbackFor = IOException.class)

將受檢異常轉(zhuǎn)換為事務(wù)管理器可識(shí)別的類(lèi)型：

catch (IOException e) {
   throw new RuntimeException("Wrapped exception", e);
}

數(shù)據(jù)庫(kù)引擎不支持事務(wù)

如MySQL的MyISAM引擎不支持事務(wù)，需改用InnoDB。配置示例：

CREATE TABLE test (
    id INT PRIMARY KEY
) ENGINE=InnoDB;  // 必須為InnoDB

未啟用事務(wù)管理

Spring Boot需配置@EnableTransactionManagement（默認(rèn)自動(dòng)開(kāi)啟），傳統(tǒng)項(xiàng)目遺漏此注解會(huì)導(dǎo)致事務(wù)失效。示例缺失：

@SpringBootApplication
// 若手動(dòng)配置需添加@EnableTransactionManagement
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App.class, args);
    }
}

特殊場(chǎng)景：final/static方法

代理無(wú)法增強(qiáng)final/static方法，導(dǎo)致事務(wù)失效。示例：

@Transactional
public final void process() {  // final方法失效
    // 業(yè)務(wù)邏輯
}

五、分布式事務(wù)考慮

對(duì)于跨服務(wù)的事務(wù)操作，@Transactional只能管理本地事務(wù)。分布式場(chǎng)景可考慮：

1. Seata框架
2. 消息隊(duì)列最終一致性
3. TCC模式
4. SAGA模式

總結(jié)

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到過(guò)在同一條件下查詢(xún)出不同的數(shù)據(jù)結(jié)果，最后發(fā)現(xiàn)是對(duì)事務(wù)的理解使用欠缺導(dǎo)致。這個(gè)問(wèn)題在開(kāi)發(fā)過(guò)程中通過(guò)還挺常見(jiàn)的，不僅僅是在面對(duì)事務(wù)的時(shí)候加個(gè)@Transactional注解就完事了。

到此這篇關(guān)于spring中@Transactional注解和事務(wù)的實(shí)戰(zhàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)spring @Transactional內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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